改善冻土与湿地地区道路融沉的试验研究

通过 30 1国道实体工程针对冻土与湿地地区道路常常出现的融沉破坏 ,进行了“加筋土 +EPS板”等 7种试验路段的处理方案 ,并设置了相应的对比路段。实测了各段落的沉降、地温等。经分析对比“加筋土 +EPS板”的处理方案相对处理效果最好。其原因是 EPS板有效地阻碍了热量向下传播 ,减缓了冻土的融化程度。而加筋土增加了路基的整体强度和侧向约束 ,有效地扼制了沉降。本项目的研究为该地区今后修筑道路提供了科学依据     

扩底桩的抗拔承载力试验及计算

通过对干旱地区黄土中扩底桩的抗拔试验 ,测试了扩底桩在上拔荷载、水平荷载作用下的上拔位移和水平位移以及位移与荷载的关系。研究了极限上拔承载力和抗拔桩的破坏机理。在相同条件下 ,增加扩大端的高度对提高桩的极限上拔承载力是有效的 ,破坏机理为土的减压软化和损伤软化的渐进性破坏。提出了极限上拔承载力的理论计算模式 ,并与实测资料进行了对比 ,理论计算结果与实测值是吻合的     

沙漠地区输电线路铁塔基础抗拔机理模型试验及分析

对达拉特～丰镇输电线路工程的铁塔基础做了模型试验 ,测试了土中位移、破坏形式、土中应力分布 ,应用软件ALGORFEAS ,得出了土体上拔时的应力场分布 ,并提出了强度机理及极限上拔力的计算方法。     

GRC屋面板结构性能试验研究

通过GRC大型屋面板的结构性能试验，测试了板的载荷能力，位移情况，应力分布，并与设计计算结果进行了对比分析。     

单调荷载下的砂土宏观和细观力学性状关联度试验研究

基于压缩试验的细观观测,研究了土体宏观力学性状和颗粒细观参数的定量关系。通过对单调压缩荷载下砂土颗粒的运动分析,研究了砂土颗粒的长轴L、短轴B、y轴投影长度、形心x坐标与形心y坐标5个细观力学指标与宏观力学性状孔隙比的关联,提出细观力学参数与孔隙比的量化计算式。依据中砂半模压缩试验结果修正了量化计算式,砂样顶面圆心处^#1观测点的计算孔隙比e小于砂样底面圆心处^#2观测点的e;砂样1/2高度水平面上,环刀与砂样中轴线间距离的中点^#3观测点的e小于环刀内侧壁处^#4观测点的e,根据计算结果绘出各观测点的e–p曲线。各观测点的计算孔隙比表明,观测点位置影响了颗粒运动及孔隙比变化。通过对砂土细观力学性状与孔隙比之间关联度的试验研究,从散体细观力学出发,提出了一种基于试验的土体宏、细观力学性状相关联的研究方法。     

结构物位移对接触面土体力学特性影响的数值模拟

应用自主研发的试验仪对土与结构物相互作用进行试验,试验时使竖向应力和围压达到要求应力值,研究结构物以恒定速率运动时结构物位移对接触面力学特性的影响,进而利用PFC2D对土与结构物在不同位移下相互作用的试验进行数值模拟,分析了土与结构物相互作用时的剪应力变化和土体变形情况。结果表明,接触面剪应力随结构物位移的增加先快速增加,再逐渐趋缓,最后趋于稳定;结构物的剪切作用对接触面土体的影响尤为明显,对远离接触面的土体影响较小,使接触面处土体颗粒从右侧向左侧运动,导致量测圈1内土体堆积发生剪胀,剪应力值增大至140kPa,量测圈3内土体疏松发生剪缩,剪应力值减小至35kPa。     

深海工程浮式网架结构单元的静力分析

将浮式网架结构应用于深海工程可为人类开发深海提供所需要的空间。选取正放四角锥网架为结构单元,利用Morison方程计算波浪力、海流力,通过函数关系找出作用于结构自身荷载的最大值,平均施加到水面以下球节点上,并施加重力、浮力、上部荷载,模拟结构在海洋环境荷载作用下的力学响应,用百年一遇的海况进行校核,得出该网架结构单元相对承载力较高、安全可靠的结论。由于承载力出现较大的富余,为进一步优化结构,可通过网架结构布局上的改进来实现,包括整体上采用抽空四角锥网架等杆件较为简单的网架体系,局部抽除某些内力较小的杆件,或者将抽掉的杆件替换成与钢结构有较好融合且适应海洋环境的其他材料,使得浮式网架结构更经济安全地应用于实际工程。     

风积砂地基扩展基础上拔机理及计算模式

对风积砂地基扩展基础在上拔荷载作用下进行了室内模型试验 ,分析研究了土中应力、位移、破坏形式 ,并提出其强度机理及极限上拔力的计算公式。     

上拔荷载作用下扩展基础的颗粒流数值模拟

对砂土地基上承受上拔荷载作用的扩展基础进行颗粒流数值模拟，并与物理模型试验结果进行了对比。应用PFC2D程序，用细观力学的方法研究上拔荷载作用下砂土的颗粒结构分布、颗粒速度的变化。通过对剪切带颗粒速度的考察，分析颗粒间的咬合摩擦和滑动摩擦，判定出土中滑裂破坏面的位置。数值模拟分析了上拔荷载-基础位移曲线。通过实验室模型试验和现场原型试验，测得土中滑裂破坏体为曲面锥台与圆柱的组合体，其破裂面与颗粒流数值模拟的结果符合良好，并分析了荷载-位移关系。细观力学数值模拟的土中滑裂破坏面和荷载-位移关系能反映物理实物试验的宏观力学特性。     

上拔荷载作用下等截面桩的承载性状数值模拟

利用轴对称模型对等截面桩进行承受上拔载荷作用的有限元模拟.通过数值模拟研究桩的承载性状,包括桩的上拔位移、载荷传递特性和桩侧摩阻力的发展,并分析桩底部土体的局部应变以及土体位移场的分布.研究发现,在达到极限上拔载荷时,桩端周围土体出现剪应变方向相反的两个区域并形成剪切带,桩周土体的位移场逐渐呈倒锥形分布.