岩石类材料的非线性动力损伤理论及其数值模型

博士学位论文摘要:岩石类材料的非线性动力损伤问题是岩体工程力学、结构动力学和损伤力学研究的前沿课题。对大型岩体工程的非线性动力损伤问题进行研究具有非常重要的学术意义和工程意义。(1)将最小耗能原理应用于岩石介质的脆性损伤问题,建立了基于“应变等效”和“余应变能等效”两种损伤力学基本假定下各向同性材料的脆性损伤模型A和B;得到了针对两种不同损伤模型A和B的脆性损伤发展方程、脆性损伤本构方程和脆性损伤应变能释放率模型。进一步将损伤、渗流及孔隙率演化等相互耦合的有效应力概念引入Mohr–Coulomb破坏准则,对岩石类…     

堤坝和基础非线性动力失稳灾变的分岔突变分析

为了更深刻本质地研究堤坝系统发生动力溃坝灾害的机理，应用非保守系统拉格朗日动力学理论建立了堤坝 基础系统在地震荷载作用下3个自由度的非线性动力学模型,它描述了堤坝 基础系统在地震荷载作用下的横向振动、竖向振动和基础振动的非线性特征.在此基础上，对由振幅、作用力和激振频率所表示的相空间中动力系统在简谐激励作用下共振响应表现出的畸变、折叠、突跳和滞后等现象，以及对在范德玻尔轨迹平面上系统稳定性分岔的特征和共振峰畸变突跳现象的机理，以及分频过程的亚谐振的现象进行了研究，从不同角度对非线性动力系统给出了双（或单）尖点突变模型，描述了由堤坝 基础结构中非线性因素演化造成系统稳定性分岔所导致的系统振幅平方A21失稳突跳抖动，使堤坝系统的动能（或动量）发生突然的改变，从而在系统内产生了很大的冲击应力的灾变机理.     

锻锤基础的冲击疲劳损伤分析

用损伤力学的概念提出了一种研究由锻锤锻打引起锻锤基础系统的疲劳损伤增长和疲劳寿命估计的方法。该方法通过定义,引入锻锤基础系统中减振垫与基础块的损伤状态寿命因子,能够估计出锻锤基础系统的减振垫和基础块的损伤疲劳寿命上、下限。通过分析发现,长期的重复冲击载荷会引起锻锤基础系统发生疲劳微损伤积累,疲劳损伤积累的宏观损伤又引起锻锤基础的动力响应随宏观损伤发展而增大,动力响应的增大又加剧基础系统的损伤发展。因此,为减少周围环境的振动以及保护周围环境免受锻锤冲击损伤,在锻锤基础系统设计中需考虑吸振和损伤控制。     

Infiltration regulation and stability analysis of soil slope under sustained and small intensity rainfall

Rainfall infiltration depth and mode can severely influence slope stability.With the sustained rainfall,the influenced region of slope gradually expands.By using the Green-Ampt model to the soil slope,infiltration regulation was discussed under sustained and small intensity rainfall.And the infiltration rate of unsaturated soil was proposed according to the saturated infiltration theory.Because of the changing of initial moisture content in depth of slope,the saturated or unsaturated infiltration rate and depth could also be changeable with the sustained rainfall infiltration.Based on the principle of strength reduction,the calculation model of slope safety factor was established under different initial moisture contents and infiltration modes.Then,the slope stability was quantitatively analyzed through software FLAC3D.The calculation results of soil slope engineering show that there is a shorter period for slope stability under different initial moisture contents and unsaturated infiltration ways at the slope wetting front.The stability period of slope is 33.3％ according to different initial moisture contents of wetting front less than that of the same initial moisture content of wetting front.And the slope is easier to fail under the unsaturated infiltration.The results agree well with the actual situation under sustained and small intensity rainfall.     

垃圾填埋场边坡稳定可靠度分析

高度非均质是垃圾土最突出的性质,其物理力学参数在时间和空间上均具有很大的变异性.基于现场取样进行室内测试,对垃圾土重度和抗剪强度参数的变异规律和概率特性进行研究,按分层概率特性和总体概率特性生成随机参数,采用蒙特卡罗法分析填埋边坡可靠度.研究结果表明,随埋深增加垃圾土有效黏聚力减小,有效内摩擦角增加,二者呈负相关特性,但在各个分层中,可认为二者彼此独立;按分层概率特性进行可靠度分析所得安全系数标准差较小,按总体概率特性进行分析标准差较大,前者分析结果更加准确可靠,说明对于高度非均质的垃圾土,为进行填埋边坡可靠度分析,首先必须研究和掌握其参数的变异规律和概率特性.     

基于对流弥散反应方程的渗透反应墙设计方法

渗透反应墙(PRB)是一种将通过墙体的污染物转化为无害物质或者将其沉淀降解的原位处理法。在考虑分子扩散、机械弥散、对流、吸附和降解等耦合情况下,建立了污染物通过PRB运移的数学模型。针对不同地下水渗流场和边界条件的组合,推导了一系列降解条件下模型的稳态解,并针对四氯乙烯给出了设计曲线。PRB两边的地下水渗流场对其厚度具有较大的影响,对流弥散同向情形所需厚度最大,纯扩散次之而对流弥散反向厚度最小;且最大的差别可达1 m。研究表明,有限域与半无限域出口得出的曲线图差别不大,尤其是对于对流-弥散同向和纯扩散情形。这两个工况得到的计算结果差别在10%以内。本文解可用于渗透反应墙的初步设计和试验数据拟合等。     

长三角地区填埋场ET封顶系统的性能评价

从ET(evapotranspiration,腾发)封顶系统工作机理出发,根据苏州市气象资料,首先用Penman公式计算ET封顶的潜在腾发量,然后依次求解植被截留量、土面蒸发量、植被蒸腾量和地表径流量,从而求得净入渗量;将净入渗量作为边界条件,选取典型参数分别建立单一土层型ET封顶和毛细阻滞型ET封顶的非饱和渗流模型,分析得到这两种封顶内的水分运移规律,并对其性能进行评价。分析结果表明,蒸发蒸腾对ET封顶中的水分运移起决定性作用,封顶中浅部土体含水率受降雨和腾发作用影响显著,而底部含水率不变化或变化很小,蓄水–释水循环主要发生在植被根系发育区。植被良好、根系深度50 cm的ET封顶系统累积透水量很小,在长三角地区气象条件下能满足设计要求,其中毛细阻滞型ET封顶的累积透水量小于单一土层型,这两种ET封顶减小降雨入渗的性能均优于传统压实黏土封顶。     

山·水·城——历史文化名城临海市

作为国家历史文化名城之一的临海市,介绍其文章颇多,但是从建筑的角度甚少。文中从建筑文化和文化建筑的角度来诠释这个名城,让人可以更加全面地了解这个城市。     

砼小型砌块剪力墙抗剪承载力试验研究

通过１１片配筋砼小砌块剪力墙的竖向荷载和单向水平静力荷载作用下的试验与分析,探讨墙体在压力一定时剪屁与抗剪承载力的关系;正压力和剪跨比一定时注芯率与抗剪承载力的关系,分析墙体在不同因素作用下的破坏形态,提出抗剪承载力建议公式。     

配筋砼小砌块剪力墙的抗剪性能

在进行七片混凝土小砌块剪力墙试验研究的基础上,分析了在低周反复水平荷载作用下,剪跨比和水平配筋率对试件破坏形态和抗剪承载力的影响,并提出了混凝土小砌块剪力墙的抗剪承载力建议计算公式。