陇东非饱和黄土扩孔问题的排水弹塑性大变形解析

将孔周围的土体应力分布分为两个区域,结合陇东非饱和黄土黏聚力与基质吸力的关系,在弹性区采用小变形理论,在塑性区采用大变形理论和一般强度准则。考虑大变形与排水条件,根据应力平衡方程、应力-应变连续边界条件推导出非饱和黄土扩孔问题的塑性区半径、极限扩孔压力的理论解及孔周围土体的应力-应变分布规律,并采用MATLAB对理论解进行参数分析,最后结合Vesic解析解及工程算例进行论证。结果表明:排水条件下,不同屈服准则对应的计算值均不同,现场实测值在计算范围之内。其中以SMP准则计算的理论值与实测值较为接近,采用Lade-Duncan准则计算的理论值偏大,采用Mohr-Coulomb准则计算的理论值偏小。     

饱和土体圆孔扩张的弹塑性解析解

将土体在圆孔扩张过程中的应力分布分为三个区域,基于修正剑桥模型推导了圆孔扩张过程中土体在三个区域的超孔隙水压力的解析表达式。通过对比,分析了固结比对土体中应力分布的影响。本文的分析推导可为沉桩、旁压试验、静力触探等岩土工程问题提供理论依据。     

应用样条有限元方法分析饱和土体的地震效应

采用有效应力原理，以Biot固结理论为基础，用B样条函数构造了考虑地震效应的土体振动孔隙水压力，位移及应力的数值计算方法，用一实例说明其与一般有限元计算方法的计算结果相符合。     

土体、土骨架、土中应力及其他--兼与陈津民先生讨论

在土力学学科中有一些名词、术语和概念常常是人为定义的,可能存在着歧义,有必要深入讨论达成共识。在本文中,就土的自重压力与附加运力、浮密度与浮容重、静孔隙水压力与超静孔隙水压力以及渗透力等概念提出了作者的意见,以期引起同行们的兴趣与讨论。     

各向异性应力条件下大变形柱孔扩张弹塑性解析解

在Detournay提出的采用摩尔-库伦准则的初始应力各向异性柱孔扩张模型的基础上,完善了该问题的基本假设,进一步建立了双轴应力场下大变形孔扩张问题的运动学方程,从而得到了该问题完整的压力-扩张关系的半解析解,并依据该半解析解分析了初始应力条件对孔扩张极限内压力的影响。该半解析解是对Tresca准则下孔扩张问题解答的补充,可广泛应用于水平成孔的岩土工程,如隧道开挖、顶管施工等问题的分析。     

循环孔隙水压力作用下饱和砂土变形的试验研究

波浪荷载的作用会在近海砂体基础中产生循环孔隙水压力,研究循环孔隙水压力作用下砂床土体的力学行为对海岸和近海工程有重要意义。本文选用福建标准砂为研究对象,自动控制水压力发生装置作为动力源,通过固结不排水三轴试验,研究分析了在循环孔隙水压力作用下影响饱和砂土变形性能的试验参数。试验结果表明,当固结应力比、频率较大,而相对密度较小时,试样有较大的变形,更容易发生破坏。最后,绘制了试样轴向应变与动孔隙水压力系数的关系曲线,并分析了曲线的变化规律。     

往返荷载下的饱和砂

饱和砂土的强度、液化和破坏问题是水工建筑物地基和土石坝抗震安全中考虑的重要问题。本文建议以极限平衡作为饱和砂土在往返荷载下开始破坏的准则,并且提出了相应的试验和分析方法。阐明了液化与开始破坏的区别。提供了两种估计饱和砂土在往返荷载下孔隙水压力变化的途径,其中之一考虑了它们的扩散和消散作用。     

渗透系数变化对一维大变形固结性状的影响

1　前　　言 太沙基的一维固结理论在土力学中占有独特的位置 ,但是 ,实际上土的状态复杂而多变 ,在很多情况下 ,太沙基的假设不能被满足 ,因而其结论也存在不足之处。特别地对于象软粘土和吹填土等 ,当荷载较大、土体变形较大时 ,小变形分析可能会带来难以接受的误差。因此 ,有必要引入大变形固结分析。谢永利[1] 和谢新宇[2 ] 详细综述了国内外学者对软土和吹填土大变形固结特性研究的现状。Ｇｉｂｓｏｎ等[3] 自从提出了饱和土体的一维大变形固结理论后 ,也研究了基于大变形考虑的球体的Ｍａｎｄｅｌ-Ｃｒｙｅｒ效应[4 ,5] 。Ｂｉｏｔ固结理论可以解释三维条件下的Ｍａｎｄｅｌ -Ｃｒｙｅｒ效应。而     

土体结构性的数学模型──21世纪土力学的核心问题

土体结构性的数学模型──２１世纪土力学的核心问题沈珠江（南京水利科学研究院土工研究所，２１００２４）［按］：“展望２１世纪岩土力学”是中国力学学会岩土力学专业委员会于１９９５年１０月主持召开的黄山学术讨论会的主题。根据力学学会提议，本刊特辟版面将这一...     

淤填黏土铺盖裂缝大变形固结试验研究

Gibson的一维大变形固结理论存在很大的局限性,为符合特定的需求,不断对Gibson理论进行修正。本文针对黏土铺盖裂缝的淤填处理问题,对渗压作用下的淤填黏土的固结机理进行了研究。首先,推导出有限应变渗压固结理论模型,再基于有限应变固结理论分别推导出以超孔隙水压力和孔隙比表示的有限应变渗压固结偏微分方程,并通过设计模型试验模拟了裂缝处淤填固结的全过程,同时对理论模型和固结偏微分方程进行了验证,最后以模型试验结果为依据指导了现场试验。     

圆柱形空腔固结解析解及应用

基于圆柱形空腔扩张理论的初始超静孔隙水压力分布,采用分离变量法,在考虑空腔壁处任意排水条件下,求解得到圆柱形空腔扩张引起的超静孔隙水压力消散的一般弹性解析解。讨论分析了剪应力和不同排水条件对超静孔隙水压力初始分布及其消散的影响;同时,与现场固结试验实测的孔压消散曲线进行了对比分析,理论计算与实测结果相符合,表明了该解析解对现场测定土体固结系数和分析打桩引起的孔压消散具有一定的实用价值。     

基于土塞效应的柱形孔扩张问题解析解

钢管桩和混凝土管桩在沉桩过程中会同时产生挤土效应和土塞效应,然而目前国内外学者对钢管桩的研究主要侧重于其土塞效应,对混凝土管桩的研究则主要集中在其挤土效应上。首先综述了国内外管桩挤土效应和土塞效应的研究现状,然后在考虑土塞效应的前提条件下,利用圆孔扩张理论对管桩的挤土效应进行了分析研究。通过合理的假设,得到了桩周土体在弹塑性阶段的应力场和位移场的解析解答,为综合研究管桩的挤土效应和土塞效应提供了一种新的思路。     

饱和南京细砂液化后大变形特性试验研究

 利用空心圆柱扭剪仪对饱和南京细砂进行液化后静力再加载试验,研究其液化后应力–应变关系及孔隙水压力(孔压)消散特性,发现饱和南京细砂液化后的应力–应变关系呈S型曲线形状、归一化消散孔压与偏应力呈线性关系,据此提出饱和南京细砂液化后的本构模型和孔压消散模型,并进行该模型的验证性试验,结果表明2个模型的预测值与试验值较为吻合;探讨初始有效围压、相对密度对饱和南京细砂液化后特性的影响,分析结果表明：初始有效围压对饱和南京细砂液化后的本构模型及孔压消散模型均有较大影响;相对密度仅对液化后的本构模型有较大的影响,而对孔压消散模型基本没有影响。     

冲击载荷下饱和砂土中超孔隙水压力的建立与消散过程

对落锤冲击造成饱和砂土中的冲击压力进行了测量。通过测量得到了冲击时饱和砂土中超孔隙水压力的建立和消散过程。分析了多次冲击对超孔隙水压力建立的影响。得到了一次冲击就能使饱和砂土达到完全液化的冲击强度临界值．     

高应力粒状土中球形孔的扩张问题

考虑粒状土在高应力下的应力－尖变－体变关系和非线性强度特性，依据扩张过程中的能量守恒和体变平衡原理，给出扩极限压力的解答，用于估算临界深度以下静力触探或桩尖的贯入阻力。分析表明，扩孔极限压力取决于粒状土的应力－应变－体变关系和强度特性，与上覆土压力在大小无关。计算结果表明，考虑曲线型强度包线将减小扩孔极限压力，与中密砂土的静力触探贯入阻力经验值对比，初步证实了该理论的正确性。     

饱和软土中沉桩引起的超孔隙水压力分析

结合天津某工程桩沉桩过程中的实测孔隙水压力分布资料,探讨了单桩桩周土体中产生的超孔隙水压力大小、分布规律及影响范围,得到桩周土中超孔隙水压力的分布随距离呈对数型衰减,影响范围约为13倍桩径。对实侧推导值和理论值进行了比较,分析结果表明:在靠近桩身处,理论值要大于实测推导值,但是随着深度的加大,两值逐渐接近。     

路堤饱和软土地基初始孔压分布及沉降分析

变形和稳定性问题是岩土工程中需要解决的两个主要问题，尤其是在软土地基上修建公路，这两个问题就更加突出。从工程实用角度出发，将饱和软土地基视为Biot介质，假定路堤荷载瞬时施加，求得了地基中初始超静孔隙水压力的分布，以及有效应力的分布，进一步求得瞬时沉降和固结沉降。分析了压缩层厚度和土骨架泊松比对瞬时沉降和固结沉降的影响，为施工前填土方量计算、填筑结束后地基超静孔隙水压力分布和沉降计算提供了依据，其计算表达式简洁，便于工程应用。最后对一个工程实例进行了分析。     

考虑体变与大变形时高应力砂性土扩孔问题能量分析方法比较

根据圆孔扩张过程中塑性区土体在孔扩压力作用下的应力–应变–体变关系、扩孔过程中的能量守恒原理、非相关联流动准则以及莫尔–库仑破坏准则,分别给出考虑体变守恒和大变形规律2种条件下砂性土圆孔扩张问题的极限扩孔压力计算公式.实测结果与2种理论结算结果的对比分析表明:考虑大变形时的理论成果与实际情况更加吻合,因此该方法具有一定的工程应用价值,可以用于砂性土的极限扩孔压力预估.而且,由于剪胀的影响,砂性土的极限扩孔压力与剪切模量和剪胀系数的总体关系是非线性的先减后增关系.     

考虑扰动的饱和软黏土球形孔扩张弹塑性解

根据原位十字板试验扰动导致饱和软黏土不排水强度降低的事实,应用球形孔扩张理论,假设饱和软黏土在塑性阶段满足Tresca屈服条件,提出一种基于饱和软黏土灵敏度的扰动度函数。在考虑塑性区内不排水强度是扰动度的对数函数的基础上,得到了考虑扰动的球形孔扩张的弹塑性解答。通过与不考虑扰动的球形孔扩张理论进行对比,可发现考虑扰动后球形孔扩张的应力、超孔隙水压力明显地降低。     

强夯荷载作用下饱和土层孔隙水压力简化计算方法

分析了饱和土层在强夯冲击荷载作用下的内部动应力和孔隙水压力的分布特点。建立了相应的渗透固结方程，并给出其一般解析解．将强夯脉冲荷载看作是一个加荷-卸荷过程。将其离散为若干等辐均布荷载。进而给出一个简化的求解方法。讨论了固结系数，卸荷固结比等土性参数对强夯冲击荷载作用下孔隙水压力增长、消散的影响，分析了透水性质不同的土类孔隙水压力变化的一些特征。为强夯荷载作用瞬间饱和土层的固结变形计算提供了前提条件．