新型固化剂加固膨胀土研究现状及展望

膨胀土具有遇水膨胀软化、失水干缩硬裂的不良工程性质，物理化学加固是膨胀土地区基础处理研究领域的重要课题，膨胀土固化研究对解决膨胀土工程病害有重要理论价值和广阔应用前景。为了系统分析化学材料对膨胀土物理力学特性的影响，探讨其加固机理，本文总结了目前已被证明能有效改善膨胀土工程特性的多种固化剂，并按照化学组成将其分为无机类、有机类和生物类，分别对其物质组成、加固机理、固化效果和应用现状展开详细阐述。然后总结分析已有研究成果，提出今后膨胀土加固研究需侧重以下方面：（1）紧密结合工程实际，加强固化膨胀土物理力学特性和耐久性研究；（2）探索组合型固化剂，以降低成本，增强加固效果；（3）重视学科交叉，深化固化剂加固基础理论研究。     

高速公路膨胀土填筑路堤的试验研究

本文通过对不同取土坑土样试验、不同掺灰率压实试样试验和施工路段现场试验,提出了具体的处理措施和方案及填筑技术,对施工具有较好的指导作用,同时也将在实施过程中进一步完善该项技术。     

浅议公路膨胀土路基的试验研究

本文阐述了膨胀土的试验方法，剪切试验、CBR试验以及现场载荷试验等。     

任意形式荷载作用下饱和土中桩的扭转振动特性研究

基于Biot提出的饱水多孔介质的波动方程,研究了均质各向同性饱和土中弹性支承桩的耦合扭转振动问题。通过采用拉普拉斯变换及分离变量法求得土体扭转振动位移形式解。利用桩土系统衔接条件和边界条件,进而得到了桩顶转角响应的拉普拉斯变换域解。进一步采用拉普拉斯逆变换技术,得到了任意形式激振荷载作用下桩顶转角时域响应的数值解。最后,研究了骤加荷载和三角形荷载作用下主要参数对桩顶转角时域响应的影响。     

水下爆炸加密基床引起地基及水中结构二次振动的试验研究

通过工程试验研究,观测到了水下爆炸引起的地基及水中结构的二次地震波现象．分析试验结果,总结了地基及结构振动的规律,指出二次振动现象与水中爆炸气泡的脉动有关。在已有水下爆炸理论基础上,通过引用等效高度的概念,借助量纲分析给出了计算群药包水下爆炸气泡脉动周期的经验公式。     

水下爆炸加密基床引起地基及水中结构二次振动的试验研究

通过工程试验研究,观测到了水下爆炸引起的地基及水中结构的二次地震波现象．分析试验结果,总结了地基及结构振动的规律,指出二次振动现象与水中爆炸气泡的脉动有关。在已有水下爆炸理论基础上,通过引用等效高度的概念,借助量纲分析给出了计算群药包水下爆炸气泡脉动周期的经验公式。     

含水率和密度对南水北调中线工程膨胀土强度影响的试验研究

针对同一种膨胀土,通过直剪试验研究了含水率和密度对膨胀土强度的影响程度和变化规律。试验结果表明,含水率、密度是影响膨胀土强度的两个因素,其中含水率对强度的影响较大,密度对强度的影响较小。     

低频动荷载下装配式下穿隧道的防水耐久性试验研究

该文以成都市一环路磨子桥装配式下穿隧道埋深较浅为背景,基于过往车辆产生的低频反复动荷载和相似材料模型试验,分析了预制拼装隧道框架环在车辆荷载作用下,水平接缝处的受力及变形特征。试验结果表明,加载200万次后,试验模型的大跨侧边墙接缝周边位移和小跨侧边墙接缝周边位移均小于橡胶止水条的压缩量,预制构件的分块形式和接缝的接缝位移均满足低频动载条件下的防水耐久性要求。     

简谐荷载作用下非饱和土地基中波阻板隔振效果研究

鉴于非饱和土地基振动问题的普遍性和复杂性,环境振动下非饱和土地基振动控制已成为土动力学的研究热点。基于单相弹性介质和非饱和多孔介质理论,对简谐荷载作用下非饱和土地基中设置单相固体波阻板的隔振效果进行了研究。考虑地表排水排气的边界条件,利用Fourier积分变换和Helmholtz矢量分解原理,建立了动荷载作用下地基动力响应的计算列式。分析了非饱和土地基中土体饱和度、荷载频率、波阻板的埋深、厚度以及弹性模量对其隔振性能的影响规律。结果表明：非饱和土地基中设置波阻板能够取得很好的隔振效果。地表位移幅值随饱和度和波阻板埋深的减小而显著降低,随荷载频率、波阻板的厚度和弹性模量的增大而明显减小。     

膨胀型阻燃剂/有机蒙脱土/聚丙烯复合材料的制备及性能研究

采用9,10-二氢-9-氧杂-10-氧化物(DOPO)为原料制备了膨胀型阻燃剂6H-二苯并[C,E][1,2]氧代磷酸甘油酯-6-丙酸,α-甲基-,甲酯,6-氧化物(DOPPMO),采用熔融插层法将有机阳离子插层进蒙脱土中制备了有机蒙脱土(OMMT),再将DOPPMO和OMMT与聚丙烯共混制备了复合阻燃材料。通过XRD、TEM和SEM表征了复合阻燃材料的微观结构;通过极限氧指数、垂直燃烧和热失重分析方法研究了复合阻燃材料的阻燃性能;通过拉伸和冲击实验研究了复合材料的力学性能。结果显示DOPPMO与OMMT表现出良好的协同阻燃效应,且添加阻燃材料的聚丙烯力学性能基本保持不变。     

高速列车振动荷载作用下电缆隧道结构动力响应分析

城市中地下管线铺设较为复杂,城市轨道或者城际高速铁路会修建在地下管线上方。以京津城际轨道交通工程为例,研究高速车辆振动荷载对铺设地下管线的隧道结构产生的动力影响。运用耦合动力学,建立了车辆-轨道耦合系统振动分析模型,计算高速列车通过时车辆-轨道耦合系统的动力响应。结合有限元理论,建立桩板-土体-隧道一体化纵横垂向空间耦合动力仿真模型。将车辆-轨道耦合系统振动分析模型得到的荷载谱,作为外部激励作用在动力仿真模型上,对电缆隧道的动力响应进行研究。计算结果表明,京津城际铁路运营后高速列车振动荷载的动力作用不会对桩板结构下的电缆隧道产生显著的不利影响。     

振动荷载下路基的能量耗散率空间分布规律的研究

为研究振动荷载作用下的路基内部的能量状态分布,基于Parseval定理,分别以动应变/加速度为变量,推导建立了周期性和非周期性的路基内振动信号的能量耗散率计算公式;根据土体的动力互易性原理,进行了振动荷载下路基动力响应现场试验,利用试验测试结果,分析研究了该路基的能量耗散率空间分布规律.研究结果表明:①能量耗散率沿深度...     

铁路钢桥环氧沥青柔性保护层在特种活载作用下的力学响应

随着铁路钢桥跨径的增大,铁路采用柔性保护层的研究受到重视。从铁路钢桥桥面系的结构组成及荷载传递特点出发,建立高速列车-轨道-环氧沥青柔性保护层-桥梁耦合体系有限元模型。通过典型铁路钢桥面系算例分析可见,保护层竖向位移、横向拉应力、纵向拉应力及钢板与保护层间剪应力峰值均出现在ZK特种活载中心作用于距横隔板1/4跨处(定义两横隔板之间距离为一跨);最大竖向位移发生在荷载作用的中心区域;最大横向拉应力出现在轨枕两侧以及纵肋上方对应的区域;钢板和保护层间最大纵向剪应力分布在荷载下方轨枕对应的保护层区域。此外,通过室内试验,验证环氧沥青柔性防水保护体系的抗拉和抗剪切强度满足理论分析结果和规范的要求。列车荷载作用下环氧沥青柔性防水保护层的力学响应及其分布规律,可为同类铁路钢桥桥面系保护层设计提供理论依据。     

移动荷载下下卧基岩Gibson地基的动力响应

针对G ibson地基模型,研究了在移动荷载作用下土体的动力响应。基于弹性方程,通过傅立叶级数展开将偏微分方程转化成常微分方程求解,得出了下卧基岩G ibson地基在移动荷载作用下土体中各点的响应,并讨论了在参数变化时土体各点响应的变化。从分析结果来看,表面土体的剪切模量G0的增大、剪切模量变化率α的增大、荷载移动速度c的减小和层厚H的减小都使土体中各点的竖直方向位移减小,当层厚到一定厚度时,可以忽略下卧基岩的影响,简化为半空间模型来考虑。     

交通荷载下管道疲劳寿命的模糊可靠度方法

以京张高铁跨越某燃气管涵为例,建立混凝土防护刚构-土体-燃气管涵三维动力有限元模型,将三维车辆-轨道刚柔耦合动力学模型计算得到的列车荷载施加到三维动力有限元模型中,分析燃气管涵结构的动力响应特性;预测京张高铁通车后对现有燃气管涵的振动影响。计算结果表明：燃气管涵振动速度和加速度响应主要集中在0 Hz~10 Hz的低频段,燃气管涵的最大动力响应点的速度峰值仍然小于《建筑工程容许振动标准》中规定的速度最大值限值。随着车速增大,管涵的速度及加速度时域响应明显增大。京张高铁运营后设计时速列车荷载的动力作用不会对混凝土刚构结构下的燃气管涵产生显著的不利影响。     

瑞利波作用下径向非匀质地基中的单桩竖向响应研究

在单桩动力响应简化算法研究的基础上，提出了一个用于计算瑞利波激励下的单桩竖向动力响应的简化解析方法，得到了桩底固支时单桩竖向动力位移分布的闭合解。采用考虑桩周土的非匀质性的Novak薄层法计算地基土动力阻抗的方法，获得桩底固支时单桩竖向动力响应的计算公式。分析结果表明非匀质区刚度与匀质区刚度比、非匀质区大小对单桩竖向动力位移响应有一定影响。