黄土压缩试验计算绘图CAD系统

＂黄土压缩试验计算绘图ＣＡＤ系统＂是为解决黄土压缩试验成果计算及绘制成果图繁琐、不准确，且速度慢而设计的。本系统对试验中常用的实际荷重（压力）法及双线法两种方法进行了成果计算及成果图绘制，可绘制成果图四张（种），满足了土工试验的要求。本系统采用ＣＷＢＡＳＩＣ语言编制，在微型计算机上运行，成果图在绘图仪上绘制。     

三次样条函数在水文泥沙颗粒分析中的应用

在水文泥沙颗粒分析中,手工绘制颗粒级配曲线,过程繁琐、效率低下、误差大,容易出错.阐述了在计算机上如何利用三次样条函数用数学的方法绘制颗分曲线,并提出小于各粒径级别的沙重百分数的方法.利用三次样条插值函数来绘制颗粒级配曲线并计算各粒径级别和非样点的沙重百分数,可以提高颗粒分析工作的效率和水平.     

原状黄土增湿变形起始屈服函数研究

为研究黄土的增湿变形问题,通过常规三轴剪切试验、等向压缩试验,分别研究了不同初始含水率原状黄土试样的应力-应变关系。通过三轴剪切试验发现,原状黄土的临界状态线近似一条直线且不通过p-q平面的坐标原点,随初始含水率变化沿q轴上下平移。通过三轴压缩试验发现,原状黄土的e-lnp曲线不是一条直线而是折线,且折点处对应的球应力随初始含水率的增大而减小。采用椭圆形屈服轨迹的假设,结合试验规律得出原状黄土试样的起始屈服函数,通过该起始屈服函数可以得出各应力路径下的起始屈服应力和起始含水率。该研究成果是后续建立原状黄土增湿变形本构模型的基础。     

大型压缩试验在堆石坝应力变形分析中的应用

在大坝堆石料大型三轴压缩试验中，剪胀变形在总的体积变形中占有相当大的比例，由其试验结果所确定的模型体变参数通常会夸大剪缩的影响。本文提出了用大型侧限压缩试验结果修正堆石料本构模型体变参数的方法，使用清华非线性解耦KG模型，以茅坪溪心墙堆石坝变形计算分析为例，介绍了大型侧限压缩试验成果在定堆石体本构模型参数过程中的应用。通过与坝体变形实测结果的对比分析，证明使用经侧限压缩试验修正后的本构模型参数，可显著提高坝体变形的计算精度。     

黄土单向固结试验微观非连续变形分析

黄土骨架颗粒的架空结构体系控制着其主要力学行为,应用非连续变形分析方法可从微观揭示其力学行为的本质。采取陕西省泾阳南塬的L5(Q₂)黄土原状样,进行各种土力学试验,测定其物理力学性质参数;采用光学显微镜和图像处理软件得到土样的微观结构图像,描绘颗粒形态,建立该土样的非连续变形分析微观结构模型,并模拟了土样在1.0,12.5,25.0,50.0,100.0,200.0,400.0 kPa荷载作用下的压缩变形。结果得到:土样在压缩过程中,微观结构变化图像及压缩曲线和室内固结试验结果较为接近,说明采用非连续变形分析方法模拟黄土的微观变形特性是可行的。研究结果为分析黄土的微观物理力学性质提供了一种思路。     

压实Ｑ3黄土的高压压缩与浸水变形特性研究

为揭示压实Ｑ₃黄土的高压压缩与浸水附加压缩变形特性,对陕北某黄土高填方工程的压实Ｑ₃黄土进行了不同压实系数、垂直压力和含水率下的高压固结和湿陷试验,采用多元线性回归分析方法,建立压实Ｑ₃黄土的浸水附加压缩变形与压实系数、垂直压力和含水率三个物理指标的经验关系式,并通过Ｆ检验和残差分析评价了经验关系式的预测效果。结果表明,提高压实黄土的干密度可显著减少压缩变形,压缩模量受土体含水率的影响显著;当压实系数≥0．90（采用重型击实试验控制）时,压实黄土浸水后产生的附加压缩变形基本可以消除;经验关系式可用于预测依托工程压实Ｑ₃黄土的浸水附加压缩变形。研究成果可为黄土高填方工程中土方压实标准的制订提供参考。     

非饱和原状黄土三轴试验方法研究

作者用组装的非饱和土三轴仪，以武功黄土为研究对象，探讨了非饱和原状黄土三轴压缩试验方法，并通过对５种饱和度、在５个围 压下的三轴压缩试验成果，初步分析了非饱和黄土破坏时水气演化规律。     

裂隙性黄土在减压三轴压缩下的变形破坏特征

为了研究黄土地区各种开挖工程所引起的土体变形乃至破坏现象,通过对裂隙性黄土样进行减压三轴压缩试验,得到其应力应变关系曲线,总结了裂隙性黄土的变形破坏特征。试验结果表明:减压三轴压缩试验下,裂隙性黄土的应力应变曲线以近似理想塑性或软弱化型为主,随着轴向压力的增大,其软化现象越明显;其总体变形方式为轴向变形和侧向弯曲变形;当土样裂隙角度为45°,60°时,容易沿原裂隙发生剪切破坏。     

考虑变温影响的MgO砼自生体积变形计算

以试验和观测成果为依据，研究了氧化镁(MgO)砼自生体积变形的计算，采用全微分理论，推导出自生体积变形计算公式，可考虑变温和龄期的影响，解决了以往自生体积变形计算不能考虑变温影响的难题。通过误差分析和结合一算例说明，在实际工程中用以往不考虑变温影响的计算方法进行补偿设计，其补偿效应成果有可能偏于不安全。     

落宝滩站历年综合关系线的制定与检验

通过对落宝滩站历年水位流量资料分析,绘制历年水位流量关系图,按单一曲线法整编要求作三种检验和标准差计算,分别与用当年关系线整编成果对比和误差评定。以求达到精减测次,实行巡测的目的,而又不降低资料精度。     

三次样条函数在水文泥沙颗粒分析中的应用

在水文泥沙颗粒分析中，为整理出成果表，首先要根据分析数据手工绘制颗粒级配曲线，再从曲线上查得沙样小于相应粒径级别的沙重百分数，然后再根据所查得的数据实施加权平均计算等一系列工序，最后才得到成果表，其过程繁琐、效率低，容易出错。阐述了在计算机上如何利用3次样条函数用数学的方法绘制颗分曲线，并计算出小于各粒径级别的沙重百分数的方法。     

堆石料的现场压缩试验

介绍了堆石料的现场压缩试验。根据现场试验成果，分析了堆石料的压缩变形性质，总结了影响堆石料压缩模量的主要因泰通过对堆石料室内外压缩试验成果的对比分析，认为堆石料压缩模量具有明显的缩尺效应。     

不同模型参数对面板堆石坝应力变形的影响研究

为探讨室内三轴压缩试验及大型现场压缩模量试验在研究面板堆石坝坝筑坝材料实际力学特性的科学合理性,结合某100 m级混凝土面板堆石坝工程,分别对各区筑坝材料进行上述两种试验研究,其中对现场压缩试验成果采用基于免疫遗传算法的反演方法计算得到材料的邓肯E-B模型参数,同时整理室内压缩试验成果得到另一组参数。基于以上两组参数,运用三维非线性有限元法进行数值计算。计算结果显示,室内三轴试验过程因为缩尺试验料与实际筑坝料之间较大的颗粒粒径差异,计算得到的坝体及面板变形协调性较差,试验成果难以客观反映材料实际的力学性质,建议加强对缩尺效应及颗粒破碎机理的进一步研究以及直接对原级配筑坝材料试验方法的探索。     

湿陷性黄土与膨胀土的分级增湿变形特性试验研究

对陕西张桥的湿陷性黄土和安康的膨胀土分别进行了分级增湿变形试验。根据试验结果分析了这两种土的应力应变关系曲线、增湿变形过程中基质吸力变化特点及增湿变形类型。分析表明，其两者的增湿变形应力应变曲线形态完全不同，湿陷性黄土的应力应变曲线明显分为压缩、湿陷变形和固结压密3段，并且在湿陷变形转变为固结压密时有一个明显的转点。膨胀土的应力则随变形增加呈衰减趋势，并且在增湿变形中以体积变形为主，剪切变形较少。湿陷性黄土和膨胀土在增湿过程中基质吸力变化亦表现出明显的差异，前者随含水率明显变化，随应力变化较小，而后者随含水率和应力的增加均有较大变化。最后提出湿陷性黄土的湿陷起始应力和膨胀土的膨胀应力两个概念，进一步合理分析了两者的特征力。     

延安新区黄土压缩特性试验研究

为研究高填方体黄土在侧限压缩状态下的结构性变化及其变形特性,以延安新区某场地黄土为研究对象,开展原状、重塑黄土的高压固结试验,研究不同试验条件下原状、重塑黄土的压缩特性及结构性变化规律,探明黄土的初始结构性、结构屈服压力与压缩指数之间的关系,考虑黄土结构性参数建立了修正的黄土一维压缩模型,并结合试验结果进行了验证。试验结果表明：增减湿和压实度的变化直接影响黄土的初始结构性和压缩特性,含水率的增大导致结构屈服压力和初始结构性的减小及压缩指数的增大,初始结构性参数与结构屈服压力及压缩指数均呈线性变化关系;重塑黄土的压缩变形随压实度的增大而减小,压缩指数随结构屈服压力和初始结构性的增大而减小;在同一含水率下,原状黄土的初始结构性参数明显大于重塑黄土;在增湿作用下原状黄土初始结构性的削弱程度远大于重塑黄土的削弱程度;采用结构屈服压力和压缩指标表征了原状黄土和重塑黄土之间的初始结构性参数关系函数,计算模型显示,随着压实度的增大,含水率的变化对黄土压缩指数和初始结构性的影响逐渐减小,而对结构屈服压力的影响仍较为显著。     

滑坡位移监测动态预报时间序列分析技术研究

采用三次样条函数插值法处理非等距时间序列,运用时序分析方法建立了滑坡位移动态预报的ARIMA模型和CAR模型,并将其应用于茅坪滑坡,取得了良好的实际成果,为判断茅坪滑坡的动态特征提供了可靠的理论依据.     

多曲线拟合及打印机高分辨绘图的实用FORTRAN程序

本文用三次样条函数分子区间拟合平面曲线，使拟合后的曲线精确过各拟合数据点，并能在整个曲线区间保证斜率和曲率连续。文中提供了一个同时拟合和以高分辨率绘制多条拟合曲线的微机FORTRAN7程序，该程序可供IBM－PC微机接EPSON－LQ系列打印机使用。很明显该程序改动可作为其它任何类型的24针打印机绘制拟合曲线使用。     

堆石料的压缩模量特性研究

压缩模量作为评价堆石料填筑质量的重要指标,也是大坝变形控制的依据。分析现行压缩模量计算公式存在的问题,通过水布垭室内单轴压缩试验与等应力比三轴试验,建立相同应力路径下考虑泊松比影响的变形模量与压缩模量关系式,并结合水布垭现场荷载板试验与大型压缩试验结果,对变形模量与压缩模量关系进行修正。根据原型大坝的监测沉降量,采用修正后的变形模量与压缩模量的关系式,计算堆石体的压缩模量,更符合实际。     

二元介质模型在黄土增湿变形分析中的应用

在作者建议的二元介质模型中，黄土的变形模量随饱和度的增加而减小，当饱和度与吸力的关系已知时，模量将随孔隙水压力的增大而减小。在此基础上，文中推导了增量型的广义有效压力公式，其孔隙水压力与应力张量成正比，从而不再是标量。文中将上述公式代入平衡方程，推导了不用初应变法而算出湿陷变形的直接算法，并编制了孔隙水压力与土骨架变形的耦合分析有限元程序，用于室内单轴压缩试验和现场荷载板浸水试验的计算，得出了合理的计算结果。     

复杂参数条件下基于空间应力解的重塑黄土沉降计算方法

基于J.Boussinesq推出的弹性半空间在荷载作用下内部任意一点的应力分量解析式,得到任意一点土体的空间应力状态,并将其引入沉降计算模型,从而提出将围压参数引入重塑黄土沉降计算的方法。通过应力式加载三轴试验分析了重塑黄土基于偏应力、含水率、围压在内的3个参数对应变发展的影响,得到了重塑黄土在不同参数下的应变规律,提出了重塑黄土应变受多个参数影响的沉降计算公式,并通过工程实例验证了公式的可靠性。结果表明：偏应力、含水率、围压均对重塑黄土的应变有显著影响,其中偏应力、含水率均与重塑黄土的压缩变形正相关,而围压与重塑黄土的压缩变形负相关,且3个参数拟合的重塑黄土应变经验公式效果良好。通过实际工程案例验证,沉降计算结果和实际沉降监测结果基本一致,表明提出的计算方法可以更为合理且便利地应用于重塑黄土工程场地的沉降计算及分析。