饱和砂土循环动应力应变特性的弹塑性模拟研究

本文以各向异性运动硬化模量场理论为基础，针对饱和砂土在周期荷载作用下的主要特性，探讨了描述这些特性的本构模型；用福建砂的振动扭剪试验确定模型参数，并对模型进行了验证。此外，还就基岩在地震作用下实际水平自由场地的动力稳定性进行了计算，结果表明，本文模型可用于实际工程。     

围岩外加固抗爆炸成坑试验研究

为进一步提升洞库围岩的抗爆炸性能,采用相似模型试验方法对采用交叉锚索进行加固的均质、层状和块状围岩进行2组爆炸成坑试验,并对比分析加固前后围岩模型的宏观破坏形态、隆起形态、裂缝形态及爆坑尺寸。研究结果表明:(1)交叉锚索对岩体提供了较大的抗拉、抗剪能力,从而对岩体抗爆炸成坑具有较强的加固作用;(2)岩体特征对成坑试件破坏程度有较大影响;(3)从有加固的试件表面隆起高度上看,均质和层状岩体试件的都较小,块状岩体试件的较大;(4)岩体特征不同,试件表面的裂缝形态不同;(5)有加固试件的爆坑平面尺寸均质岩体试件的最小,块状的较大,层状的最大。研究结果可为地下防护工程设计和坑道围岩加固提供参考。     

地下洞库围岩外加固抗炸弹爆炸性能研究

 为进一步提高已建地下洞库的抗爆炸性能,本文提出了对洞库围岩采用交叉锚固进行加固的方法,并通过相似模型试验对加固前后的洞库模型进行了爆炸对比试验;在采用数值模型计算验证后,利用数值模拟的方法分析了锚索参数以及围岩强度对洞库抗炸弹爆炸性能的影响。研究结果表明：在相同的爆炸荷载作用下,加固围岩洞室衬砌结构的压力峰值、加速度峰值、拱顶位移峰值及整体破坏程度均小于未加固围岩洞室,加固围岩的爆腔体积、塑性区半径均较小,岩体内裂缝较少,爆点附近岩体耗散的爆炸能量较多;加固锚索面积越大、倾角越大、间距越小、长度越大、加固围岩材料强度越高时,洞室衬砌拱顶的位移响应峰值越小,且锚索角度的影响最大,围岩强度和锚索间距的影响其次,锚索面积和锚索长度的影响较小。论文研究可为地下防护工程设计和坑道围岩加固提供参考。     

多次层裂面对混凝土中应力历史影响的研究

为了对地下结构抗层裂进行有效设计，在考虑多次层裂面对应力波传播规律影响的基础上，应用一维应力波传播理论，给出了混凝土结构中任一点应力历史的一般计算公式。算例表明，与过去未考虑多次层裂面影响的方法相比，利用所提出的公式确定的混凝土应力历史与实际更为相符，可为分析和评估爆炸荷载作用下混凝土结构的局部响应提供更为一般的分析手段。     

预应力锚索对大跨度扁平地下洞库开挖稳定的影响研究

为研究预应力锚索对大跨地下工程开挖稳定的影响,以大跨度扁平地下洞库开挖稳定为例,采用数值模拟的方法对锚索预应力值和间距两个因素进行分析研究,获得不同锚索预应力值和间距下地下工程的拱顶位移、衬砌最大主应力的分布规律,结果表明:随着锚索预应力值的增加,拱顶位移、衬砌最大主应力在逐渐降低,而锚索最大应力呈现先增加后减小的趋势;随着锚索间距的增加,拱顶位移、衬砌最大主应力在逐渐升高,而锚索最大应力同样呈现先增加后减小的趋势;建议锚索预应力值取200 t、间距取5 m较为适宜。     

一个新的内时参量动孔压模型及其适用性研究

基于Ｆｉｎｎ等人提出的内时孔压模型，通过饱和砂土应变控制的振动扭剪试验，研究了孔隙水压力的增长规律，以有效剪剪应变路径长度参数为内时参量，提出了一个饱和砂土振动孔隙水压力的计算模型，通过对已有试验资料的检验表明。新的内时参量对于应变控制的动单剪，动三轴试验以及应力控制振动试验的孔压发展规律都具有很好的归一化性能。     

爆炸荷载作用下地下结构的局部层裂分析

为弄清实际厚度地下结构在爆炸荷载作用下的局部层裂机理,基于层状介质中应力波的传播理论,提出了地下结构典型组合形式的局部层裂破坏模型。通过实际算例,分别得到了软岩、硬岩情况下地下结构中的应力波历史曲线,分析了岩石性质对地下结构局部层裂的影响。分析方法与结论对类似问题也有参考价值。     

饱和砂土动应力应变特性的试验研究

本文采用应变控制和应力控制两种控制方式对饱和砂土进行了大量的振动扭剪试验.根据试验结果分别就上述两种振动扭剪试验条件建立了剪应力剪应变骨干曲线随残余孔压增长的衰减模型,这两种骨干曲线衰减模型的对比表明,对于任一瞬时的孔压值,应力和应变两种控制方式情况下获得的剪应力剪应变骨干曲线衰减模型的瞬时形态具有良好的唯一性.在实际边值计算问题中,采用应力控制试验成果和采用应变控制试验成果,其精度均可满足实际工程许可的要求.     

各向异性和非均质地基土上浅基础的极限承载力

应用塑性极限分析法上限定理及变分原理,确定非均质及各向异性地基土的极限承载力,导出了确定非均质和各向异性地基土极限承载力的基本公式。利用编制的计算机程序分析了土非均质和各向异性参数对承载力的影响。将结果与其他学者结果进行了比较,说明用本文提出的方法获得的承载力结果更为可靠。