考虑大主应力方向转换的横压试验机理分析

本文分别对纯粘土和一般土的横压试验进行了分析。根据土体开始屈服时的大主应力方向，将屈服划分为两种类型给出了判别式，推导出每种屈服的比例极限压力。然后，根据屈服后大主应力的转换情况，将屈服后的塑性区划分为两个亚区，推导出两个亚区的应力场。     

考虑中间主应力影响的土中孔扩张问题精确相似解

由于莫尔库仑模型不能考虑中间主应力对材料屈服的影响，本文使用双剪统一强度理论，考虑中间主应力的影响，并同时考虑土体的剪胀和应变软化特性，给出了柱孔或球孔扩张问题的精确相似解答。算例表明，中主应力对计算结果影响显著，与不考虑中主应力影响结果相比，考虑中主应力影响时塑性区半径明显减小，极限扩张压力明显增大，同时土的应变软化和剪胀特性对相似解结果也有很大影响。     

半无限土坡弹塑性应力的计算

本文根据Ｍｏｈｒ－Ｃｏｕｌｏｍｂ屈服准则推导了半无限土坡在坡顶竖向荷载作用下的应力计算公式，结果表明，在坡顶荷载ｑ作用下，半无限土坡将经历弹性－弹塑性的变化过程，当ｑ小于临塑荷载ｑｐ时，土坡处于弹性状态，当ｑ＝ｑｐ时，土坡处于临塑状态，从临塑角处开始出现塑性变形，随着ｑ的继续增大，塑性区不断扩大，土坡处于弹塑性状态，当ｑ等于极限荷载时，土坡达到极限平衡状态，坡内应力可分为三个区，文中还给出了半无限     

半无限土坡弹塑性应力的计算

本文根据Ｍｏｈｒ－Ｃｏｕｌｏｍｂ屈服准则推导了半无限土坡在坡顶竖向荷载作用下的应力计算公式。结果表明：在坡顶荷载ｑ作用下，半无限土坡将经历弹性—弹塑性的变化过程。当ｑ小于临塑荷载ｑｐ时，土坡处于弹性状态；当ｑ＝ｑｐ时，土坡处于临塑状态，从临塑角处开始出现塑性变形。随着ｑ的继续增大，塑性区不断扩大，土坡处于弹塑性状态；当ｑ等于极限荷载时，土坡达到极限平衡状态，坡内应力可分为三个区。文中还给出了半无限土坡临塑角及临塑和极限荷载系数的计算图表。     

考虑土拱效应的挡土墙被动土压力分析

基于库伦土压力理论,假定被动极限状态下挡土墙后大主应力拱迹线为抛物线,考虑土拱效应,推导了被动土压力系数的理论公式,并将其用于水平微分单元法,分析土体处于被动极限平衡状态时的应力状态,得到平动模式下被动土压力强度、合力及合力作用点的计算公式;在此基础上,分析了内摩擦角及墙面摩擦角对被动土压力系数、土压力强度及合力作用点的影响,并与库伦土压力理论等已有方法和模型试验数据进行了对比分析,验证了该计算方法的合理性。     

简化楔体极限平衡图解法数解土压力探讨

当挡土墙墙背非垂直光滑、墙后填土表面非水平时，一般采用库仑土压力理论计算土压力。当墙后填土为无黏性土时，采用小库仑公式计算土压力相对比较简便。当墙后填土为黏性土时，一般采用大库仑公式计算，也可采取图解法求解。图解法需拟定不同滑动面连续绘制多个闭合的力多边形，工作量大，实际应用较少。由于大库仑公式极其冗长，使用不便。该文考虑忽略墙背黏聚力，通过简化楔体极限平衡图解法分析推导出数解公式，达到数解法计算土压力的目的。该法计算简便，精度符合工程要求，在工程实践中具有较好的应用价值。     

基于加权双剪强度理论的高强井壁结构理想弹塑性解

为更方便获得高强井壁的极限承载力,基于加权双剪强度理论,考虑不同中间主应力效应,分2种情况分别求解厚壁圆筒的理想弹塑性解:①厚壁圆筒在外压p₀作用下处于全弹性状态,加上轴压P后处于弹塑性状态;②厚壁圆筒仅在外压p₀作用下处于弹塑性状态。得到了基于加权双剪强度理论的厚壁圆筒的弹塑性应力解公式、弹塑性极限承载力公式、塑性区半径表达式,并给出不同中间主应力的适用条件;对情况②中的极限承载力公式进行修正,给出了C70高强混凝土井壁极限承载力修正公式,用修正的极限承载力公式计算的高强井壁极限承载力与试验值相比,误差在±3%左右。修正的极限承载力公式将对井壁结构的优化设计具有重要指导意义。     

平动位移模式下挡土墙后有限宽度无黏性填土主动土压力极限分析

工程设计中,常常碰到挡土墙紧邻岩壁,墙后填土宽度受限的情况。由于不满足墙后半无限填土的基本假设,有限宽度填土破坏模式与半无限填土不同,墙后土压力分布形式与经典土压力理论也不一致。为准确分析有限宽度填土的受力特性,可以通过极限分析方法开展研究。研究发现有限宽度填土极限破坏时,土体内呈现多楔体坍塌破坏模式,坍塌区与岩壁相接触后产生另一簇滑动面发展至地面。减小墙后填土宽度,增大岩壁倾角,墙土摩擦角,有助于减小挡土墙所受主动土压力。为计算有限宽度填土主动土压力,根据有限宽度填土破坏模式,将坍塌区填土划分为无数与破坏滑动面相平行的斜向微分土条单元,采用极限平衡法建立了计算平动位移模式下有限宽度无黏性填土主动土压力的解析模型。计算结果与极限分析结果,已有理论方法和试验数据对比验证了其合理性,可以为挡土墙设计提供参考依据。     

考虑土应变软化及剪胀特性的大应变球孔扩张的问题

以Mohr-Couloub屈服准则和不相关联的流动法则考虑土体屈服塑性流动和剪胀特性，用对数应变来描述土体的变形，给出了球形孔扩张问题的弹塑性解析解。分析了剪胀和软化程度对球孔扩张时的应力、位移、塑性区半径及极限扩张压力等方面的影响，并将大、小应变理论的结果进行了比较。结果表明：在扩张压力较大时，用小应变理论会引起很大误差，因此考虑大应变非常必要；相同扩张力作用下，土的软化程度越高，扩张率越大；土的剪胀角越小，则扩张率越大。土的软化和剪胀特性还影响极限扩张压力，软化越严重，极限扩张压力越小；剪胀角增大，极限扩张压力随之增大。     

考虑孔隙水压力的岩质边坡强度分析

孔隙水压力将影响节理岩质边坡强度.基于中间主应力对边坡滑移的影响,运用极限平衡理论与数值计算方法研究了在不同内聚力下孔隙水压力的影响程度与滑移判别式.结果表明:考虑第二主应力时锚固力比不考虑第二主应力时大,且随着孔隙水压力的增加,两种情况下锚固力逐渐增加且两者比值增大;内聚力的增加将使两者锚固力比值越来越小;滑移判别式的值随着裂隙水压力的增加逐渐增加;无内聚力时节理边坡从上部滑移,有内聚力时则从下部滑移.     

不同应力路径下红粘土的力学特性

通过室内应力路径试验，分析红粘土的力学特性，认为通过符合实际工程应力变化的应力路径试验来确定红粘土的力学指标是很有必要的。     

黏土矿物对泥石流体屈服应力影响的实验研究

一般情况下,泥石流体屈服应力随着泥沙颗粒体积浓度的增大而增大,同时随着黏粒黏性的增强而增强。在此研究基础上,以泥石流体屈服应力为研究目标,选取了蒙脱石、伊利石、绿泥石、高岭土等4种常见的黏土矿物为研究对象,通过改变泥石流体中泥沙颗粒体积浓度、黏土矿物成分及黏粒重量百分含量得出:1一般情况下,黏土成份对泥石流体屈服应力影响的强弱关系依次为蒙脱石伊利石绿泥石高岭土。2泥沙颗粒体积浓度和黏粒百分含量对泥石流体屈服应力的影响呈指数关系。3综合分析泥沙颗粒体积浓度、黏土矿物成份、黏粒百分含量与屈服应力的关系后获得了黏土矿物下屈服应力的关系式。4用野外调查资料验证了上述泥石流屈服应力与泥沙颗粒体积浓度、黏土矿物的关系,具有一定的准确性。     

循环荷载后围压水对混凝土力学特性影响

对不同围压(0, 2, 5, 10 MPa)下的水饱和混凝土试件,历经25次循环荷载作用后(荷载下限140 kN,上限260 kN,频率0.1 Hz),进行了不同加载速率(地震荷载作用下的混凝土应变速率响应范围10-5/s~10-2/s)下的静动态常三轴抗压性能试验。分析了混凝土峰值应力、峰值应变以及损伤特性。结果表明:历经循环荷载后,随着加载速率的增加,混凝土峰值应力增大,峰值应变整体上逐渐增大,损伤变量D增长速度减缓;随着围压增加,混凝土峰值应力和峰值应变逐渐增大,损伤变量D增长速度降低,但损伤极限差值越来越大。基于上述试验结果,得到了历经荷载循环后混凝土动态峰值应力与围压、加载速率有关的经验计算式及历经荷载循环后混凝土动态峰值应变与围压、加载速率有关的经验式。     

冲击荷载下饱和软黏土的孔压和变形特性

利用室内动力固结试验装置，对淤泥质饱和软黏土施加冲击荷载，分析在不同围压下施加不同的冲击能量时试样所受的冲击应力、孔隙水压力和轴向变形，发现锤重和落距的组合是影响冲击应力的主要因素。试验表明，轴向变形与冲击次数之间呈对数一双曲线关系，孔隙水压力与冲击次数之间呈单纯的双曲线关系。将室内试验结果同现场测试资料对比表明，模型能较好地模拟现场强夯法处理饱和软土地基。     

含水率对高液限细粒土砾与粉质黏土抗剪强度影响比较研究

近年来,随着极端气候的变化,土石坝安全性问题日益突显。为了研究不同筑坝材料对土石坝安全的影响,利用应变直剪仪对粉质黏土和高液限细粒土砾土样在不同含水率和实施不同正应力下进行不排水不固结快剪试验,研究不同含水量和不同应力情况对土的抗剪强度的影响。试验结果表明,粉质黏土在最大干密度和最优含水率时抗剪强度最大,在最优含水率以前随含水率越大抗剪强度越大,在最优含水率以后随含水率越大抗剪强度越小;而高液限细粒土砾的含水量越大抗剪强度越小。     

Shear behavior of coarse aggregates for dam construction under varied stress paths

Coarse aggregates are the major infrastructure materials of concrete-faced rock-fill dams and are consolidated to bear upper and lateral loads. With the increase of dam height, high confining pressure and complex stress states complicate the shear behavfor of coarse aggregates, and thus impede the high dam＇s proper construction, operation and maintenance. An experimental program was conducted to study the shear behavior of dam coarse aggregates using a large-scale triaxial shear apparatus. Through triaxial shear tests, the strain-stress behaviors of aggregates were observed under constant confining pressures： 300 kPa, 600 kPa 900 kPa and 1200 kPa. Shear strengths and aggregate breakage characteristics associated with high pressure shear processes are discussed. Stress path tests were conducted to observe and analyze coarse aggregate response under complex stress states. In triaxial shear tests, it was found that peak deviator stresses increase along with confining pressures, whereas the peak principal stress ratios decrease as confining pressures increase With increasing confining pressures, the dilation decreases and the contraction eventually prevails. Initial strength parameters （Poisson＇s ratio and tangent modulus） show a nonlinear relationship with confining pressures when the pressures are relatively low. Shear strength parameters decrease with increasing confining pressures. The failure envelope lines are convex curves, with clear curvature under low confining pressures. Under moderate confining pressures, dilation is offset by particle breakage. Under high confining pressures, dilation disappears.     

天然软土一维固结压缩过程中的流变性状

试验研究表明,天然软土在一维固结压缩过程中的流变性状主要表现在三个方面:应力~应变关系的时间效应、恒定有效应力下的蠕变引起表观前期固结压力的增加和结构屈服应力应变率效应,通过对试验结果和模型计算成果的分析,详细阐述了这三个流变性状在软土一维固结压缩过程中的作用。     

平行竖墙间的土拱效应与侧土压力计算

本文对墙土摩擦部分发挥时平行竖墙间小主应力进行理论分析，得出土拱形状的理论表达式，并证明其为悬链线。随后比较了悬链线拱和简化的圆弧形拱的形状、墙间竖向应力分布和侧土压力系数的差别，推导了考虑土拱效应的平行墙间侧土压力计算公式。最后通过算例分析了土拱效应对土压力计算结果的影响。研究表明，不考虑土拱效应的常规方法计算的土压力偏不安全，采用悬链线拱和圆弧形拱得到的土压力分布差别很小，在实际工程中，建议可采用相对简单的圆孤形拱。     

结构性软土非线弹性模型中泊松比的取值

本文从天然土体结构性的形成机理着手，建议采用正常固结土、力学意义超固结土以及具有后沉积结构的结构性土这种分类方法探讨原位土体的性状，分析认为，软土沉积后结构性的形成抑制了次固结的发展，土的侧压力系数可近似地采用KONC。在室内试验的基础上根据切线泊松比与切线侧压力系数之间的关系研究了切线泊松比的变化规律，构建了具有后沉积结构的天然黏土以结构屈服应力和转折应力为界的泊松比三阶段模式。根据软土结构性框架，将上述思路推广到三轴加载情况，得到结构性软土切线泊松比的计算式，从而初步解决在应用非线性弹性模型时的泊松比取值问题。该公式便于计算，且能更好地反映结构性土体的应力应变关系。     

应力路径与红粘土的力学特性

通过室内应力路径试验，分析红粘土的力学特性，认为符合实际工程应力变化的应力路径试验来确定红粘土的力学指标是很有必要的。