天然裂隙土坡渐进变形解析

首先介绍了一个结构性土的各向异性粘弹塑性模型,通过分析速度场与粘塑性应变率场的对应关系,建议了一个考虑天然土体结构破损及吸力影响的渐进变形解析模型。该模型能够考虑结构性、各向异性、粘滞性以及结构破损程度、裂隙发育程度(用吸力大小反映)等对边坡变形的影响。基于结构渐进破损变形原理,应用该模型分析天然裂隙土体的渐进变形破坏过程,并结合某土坡实测数据进行了对比分析。     

Rheology: how to characterize and to predict the evolution of W/O/W multiple emulsions

The purpose of this work was to compare the evolution of three multiple emulsions (ME) by different controls. The series of water-in-oil-in-water (W/O/W) multiple emulsions were elaborated and controlled by both the usual analyses which permitted the classification of the multiple emulsions with respect to their thermal stability, and the rheological oscillatory and flow analyses which are polyvalent methods. Further, these allow the 'identity card' of the multiple emulsion to be drawn, its evolution to be followed, and moreover, its behaviour being foreseen by simulating ageing by shear. Three different behaviours are observed; a destructuration, a phase inversion and stability.     

考虑结构状态扰动的天然黏土一维压缩模型

为了探索结构性黏土的一维压缩特性模拟方法,广泛调查研究了中国12种典型的结构性黏土的一维压缩试验,分析比较了这些黏土的原状土样和重塑土样的一维压缩试验结果,通过引入“结构比”变量并建立其破坏规律,提出了一个简单的可以描述结构性黏土一维压缩特性的模拟方法,并利用扰动状态概念推广此方法至扰动状态模型.最后,应用此模型模拟了结构性黏土的一维压缩实验,验证了此模拟方法的适用性.     

天然软黏土的弹黏塑性本构模型：进展及 发展

天然软黏土由于土结构的存在表现出比较复杂的力学特性：应力应变关系的时效特征;固有各向异性和诱发各向异性;土颗粒间的胶结和大孔隙结构在变形过程中的破坏。基于上述某些试验现象,学者们提出了很多一维和三维的弹黏塑性本构模型。为了弥补现有模型对软黏土力学特征的描述考虑不足,作者在弹黏塑性力学理论的框架下,由浅入深地建立了一系列的天然软黏土的本构模型： ① 在 非结构性 土的一维压缩试验基础上建立一维弹黏塑性本构模型; ② 在 非结构性 土 的 三轴试验基础上扩展一维模型到三维弹黏塑性本构模型; ③ 在 结构性 土 的 一维压缩试验基础上扩展一维非结构性土模型到一维结构性土模型; ④ 结合前面的模型和结构性土的三轴试验现象提出三维结构性软黏土的弹黏塑性本构模型。 所有模型均得以验证。 三维 结构性 土 模型需要的试验成本同修正剑桥模型,且所有参数的确定都非常直接。     

Influence of features of natural soft clay on behaviour of embankment

The influence of different features of natural soft clays, namely anisotropy, destructuration and viscosity, on modelling the time-dependent behaviour of Murro embankment was investigated. The newly developed elasto-viscoplastic models were enhanced for determining viscosity parameters in a straightforward way and adopted for the finite element analysis. The same set of common parameters determined from conventional triaxial and oedometer tests was employed for all models, with additional parameters required for representing different soil features. The finite element predictions by using models coupled with BIOT’s consolidation theory were compared with each other and with field data for settlement, horizontal displacement and excess pore pressures. In addition, the stress paths under the embankment loading were also compared with each other to improve the understanding of the effect of different soil features. All simulations demonstrate that all three features significantly influence the predictions. As a consequence, accounting for soil features needs to be carefully considered when they are applied to a construction site.     

冻融作用对超固结土强度的影响

冻融过程中土结构受冷生作用的影响,可导致其工程性质发生变化。本文研究了冻融作用对超固结土强度的影响。以天津粉质粘土和兰州黄土的重塑超固结土样为研究对象,对两种土施以一次冻结–融化,对冻融前后的土样分别进行电镜扫描图像定量分析和土力学试验。试验表明,两种土经过冻融作用后,其强度参数发生了变化。结合前人对正常固结土冻融过程中应力状态变化的分析,综合电镜扫描图像的定量分析和冻融过程中的变形时程,对超固结土强度的变化提出了新的机理解释。     

基于微观破损规律的结构性土本构模型

在岩土破损力学理论的基础上,通过考虑土体结构性破损的微观机理,建立了结构性土的本构模型。通过定义与重塑土屈服面几何相似的结构性屈服面,模型可以反映结构性对土体力学特性的影响;通过引入表征结构性损伤的破损参数,确定了结构性土加载过程中的硬化规律。该破损参数基于岩土破损力学中应力应变分担的概念而提出,具有明确的力学意义;模型的硬化规律同时考虑了塑性体应变及塑性主应变的影响,可以更好地反映土体结构性损伤过程。将该本构模型用于结构性土室内固结试验及三轴压缩试验结果的模拟,初步验证了该模型的合理性。     

结构性土的次塑性扰动状态模型

通过定义与应力偏转角α相关的归一化应力比η,引入扰动状态概念并基于次塑性理论,按照由特殊(单调加载)到一般(复杂荷载)的思路建立了次塑性扰动状态弹塑性损伤模型,用来描述单调及复杂荷载作用下结构性土的强度和变形特性。利用该模型对单调及循环荷载作用下结构性土的强度和变形特性进行了模拟,并推导出相应的弹塑性损伤矩阵,以便有限元分析使用。     

考虑结构状态扰动的天然黏土一维压缩模型

为了探索结构性黏土的一维压缩特性模拟方法,广泛调查研究了中国12种典型的结构性黏土的一维压缩试验,分析比较了这些黏土的原状土样和重塑土样的一维压缩试验结果,通过引入“结构比”变量并建立其破坏规律,提出了一个简单的可以描述结构性黏土一维压缩特性的模拟方法,并利用扰动状态概念推广此方法至扰动状态模型。最后,应用此模型模拟了结构性黏土的一维压缩实验,验证了此模拟方法的适用性。     

结构性软黏土一维压缩变形特性的数学描述

为了研究结构性软黏土一维压缩变形特性的影响,在软黏土一维压缩结构破坏特征的基础上,揭示了压缩指数随孔隙比的变化规律,提出了土体结构渐进破坏的数学描述模式;基于上述描述模式,首先推导了一维压缩曲线的数学表达式,分析了结构效应参数对压缩曲线性状的影响规律;然后利用10种典型结构性软黏土的一维压缩试验结果对数学描述模式进行了验证,并以Mexico City clay为例,将描述模式和其他6种常用描述模式的模拟效果进了对比分析;最后分析了软黏土结构效应参数随(w-w_P)的变化规律,通过线性回归得出了结构效应参数的经验关系式。研究结果表明提出的描述模式能较准确地描述一维条件下结构性软黏土的压缩变形的结构破坏特征。成果为建立结构性软黏土的本构模型提供了一定的理论基础,也为进一步研究结构性软黏土的变形特性提出了新的思路。