标准贯入试验应用及其杆径换算研究

首先介绍了标准贯入试验的定义,并阐述了标贯试验在工程地质勘察中的应用及其操作过程。在此基础上,对标准贯入试验的影响因素进行了分析。最后,通过一勘察实例对42mm与50mm两种不同杆径条件下标贯试验N值的换算关系进行了研究,得出了具体的换算系数。     

可液化砂土中群桩基础地震响应的振动台试验研究

为研究可液化砂土地基中桩基体系在地震力作用下的动力特性,进行室内振动台天然地基、3D、3.5D、4D桩间距桩基加固地基四种工况模型试验。通过布设传感器对各工况下特定深度的初始有效应力、振动过程中超静孔隙水压力时程、沉降时程进行测定,对桩基加固地基振动前后竖向承载力进行分析。结果表明,桩基加固后的地基土发生液化滞后于天然地基,且桩间距为3D、3.5D的加固地基提高抗液化强度较明显。随桩间距的加大,提高程度会减弱;据不同工况振动过程中发生的最大沉降量,3D桩间距加固的桩基竖向动承载力较高;模拟地震力振动达稳定后桩基的竖向承载力均高于振动前同工况竖向承载力。试验分析可对饱和砂土在地震力作用下PSSI效应进一步理解, 为桩基优化设计提供参考。     

基于温度突变模型的冷屏预冷时间计算

为了优化冷屏的预冷系统设计,引入了温度突变模型来分析冷屏的预冷问题。首先介绍了温度突变模型的基理,阐述了将冷屏简化成低温液体输运管的思想。然后对一个大型空间模拟环境试验舱的低温泵氦板预冷系统进行了研究,利用温度突变模型计算得到其理论预冷时间和实际测得的时间相吻合,证明了该模型是可行的。还提出为原始的温度突变模型添加一个修正系数的思想,以便让该模型更加适用于冷屏的预冷过程分析。     

非定常通气超空泡分叉突变特性研究

针对非定常通气超空泡的不稳定性,采用分叉与突变理论分析通气超空泡失稳现象发生的机理。基于Logvinovich空泡截面膨胀独立性原理及通气质量平衡方程,得出联系非定常通气超空泡长度及空化数的积分方程。根据积分思想,将积分方程分解为两个第一类Volterra积分求解,得出线性小扰动系统,对静态分叉引发的状态突变进行定性分析,并通过数值仿真进行了验证。理论分析及数值仿真结果表明,非定常通气超空泡在平衡点处呈现的跨临界分叉将导致非定常通气超空泡在分叉点处产生突变。此现象揭示了稳定通气超空泡在临界值处改变通气参数所导致的空泡失稳的机理,有助于超空泡航行体稳定航行控制系统的设计。     

水泥土桩加固不同干密度液化土孔隙水压力分析

该文通过室内模拟地震荷载,对水泥土桩加固不同干密度液化土进行振动台试验,得出不同干密度条件的未加固或加固地基土在相同埋深处的孔隙水压力变化规律,探讨水泥土桩在不同干密度条件下抗液化效果,揭示出水泥土桩加固液化土复合地基的排水效果不明显,抗液化性能不佳,提示在工程应用中要慎重选择。     

基于统计损伤理论的饱和细粒砂岩本构模型研究

为了更好地揭示饱和细粒砂岩在不同孔隙水压力作用下的损伤本构关系,基于损伤力学/概率统计方法和有效应力原理,采用MC强度准则假定微元强度服从对数正态分布,建立了基于统计损伤理论的饱和细粒砂岩本构模型,修正了统计损伤模型参数F_0、S_0与孔隙水压力之间的关系表达式,建立了能够更加客观地反映饱和细粒砂岩损伤状态的本构模型。理论与试验对比研究表明所建立的模型具有一定的可靠性,在此基础上,研究了统计损伤模型参数F_0、S_0对饱和细粒砂岩物理特征的影响,探讨了饱和细粒砂岩在不同围压、不同孔隙水压力下的损伤演化规律,为实际工程案例中饱和细粒砂岩的损伤变化提供了参考。     

极限荷载的突变模型研究

结构的极限荷载是研究结构整体失效破坏和安全度的重要内容,该文以混凝土重力坝为对象,采用突变理论来研究混凝土重力坝的极限荷载,探讨重力坝沿建基面破坏时不同突变模型对极限荷载的影响。假定重力坝坝体和地基为刚性体,建基面存在一薄弱结合面,以建基面水平方向的位移为状态变量,施加的上游水压力为控制变量,分别建立反映此模型沿建基面...     

减震弹簧故障下直线筛力学模型突变研究

定性分析了直线筛在减振弹簧不同健康状态组合下的力学特性,基于此,分别对弹簧健康下直线筛传统单自由度力学模型及故障下突变二自由度、三自由度模型进行了动力学分析。利用突变瞬间系统状态参数不变的特点,总结了力学系统向自由度更多方向突变的过程及路线,最后,利用数值方法对突变过程进行了时域内的数值仿真。结果显示：弹簧故障引起的系统向多自由度力学模型突变时,时间历程中系统的振动响应加强,且可能表现出类似拍振现象。结论为直线筛弹簧故障下的力学特性分析以及系统时域内状态监测与故障诊断提供了一定的理论依据。     

引气混凝土在自然条件下的吸水模型研究

引气混凝土在自然环境下中的冻融损伤源于外部环境水分的侵入、混凝土的毛细孔-气孔系统的不断饱和。通过对气体分子扩散过程的讨论,修正了基于Fagerlund经典长期吸水理论的气孔饱水度变化预测模型,并采用引气砂浆的吸水实验结果证明了修正模型优于传统模型。结合自然条件下的干湿交替过程,提出了引气混凝土在自然条件下的吸水模型,包括两个阶段:自然环境中孔隙饱水度随环境干燥和降水作用而变化,以及外部侵入水分对毛细孔-气孔系统的饱和过程。前者利用干湿交替作用下混凝土表面湿润深度与平衡时间比的概念建立了自然条件吸水过程与连续吸水过程的联系,后者使用修正的气孔饱水度模型计算气泡持续饱水过程。将两阶段使用寿命模型应用于某大型铁路基建工程,结合当地气象数据与预设混凝土特性,得到了满足工程使用寿命的冻融耐久性关键设计参数。     

基于Hoek-Brown准则的岩体弹塑性损伤模型及其应力回映算法研究

为了克服一般弹塑性损伤模型不能反映岩体结构、岩块强度、应力状态的影响以及非线性破坏特征等问题,该文基于广义的Hoek-Brown（HB）屈服准则,考虑损伤引起的刚度退化和塑性导致的流动两种破坏机制的耦合作用,同时引入修正有效应力原理来考虑孔隙水压力的作用,建立了岩体弹塑性损伤本构模型,给出了损伤变量定义及演化方程。针对该模型在数值求解过程中存在的奇异点问题,从主应力空间推导了弹塑性损伤模型的完全隐式返回映射求解算法,包括弹性预测、塑性修正和损伤修正三个步骤。通过ABAQUS软件的用户子程序接口Umat,实现了弹塑性损伤模型的数值求解过程。采用单轴、三轴压缩试验和隧道算例对模型算法进行验证和分析,结果表明,所建立的HB损伤本构模型能够很好地描述岩体材料的力学特性,在实际岩体工程的损伤模拟中效果令人满意,计算结果对工程有指导意义。