天然裂隙土坡渐进变形解析

首先介绍了一个结构性土的各向异性粘弹塑性模型,通过分析速度场与粘塑性应变率场的对应关系,建议了一个考虑天然土体结构破损及吸力影响的渐进变形解析模型。该模型能够考虑结构性、各向异性、粘滞性以及结构破损程度、裂隙发育程度(用吸力大小反映)等对边坡变形的影响。基于结构渐进破损变形原理,应用该模型分析天然裂隙土体的渐进变形破坏过程,并结合某土坡实测数据进行了对比分析。     

基于CEL的灵敏性黏土斜坡渐进破坏数值模拟研究

为了揭示灵敏性黏土斜坡渐进破坏机理,以加拿大Saint-Jude滑坡为研究案例,采用耦合欧拉-拉格朗日（Coupled Eulerian-Lagrangian,CEL）框架下的欧拉方法,开展灵敏性黏土斜坡渐进破坏数值模拟研究。研究结果表明：CEL数值模拟得到的Saint-Jude滑坡地形与现场勘测滑坡地形基本一致;CEL数值模拟方法可以有效地模拟灵敏性黏土斜坡从初始失稳破坏到后续渐进破坏的全过程,真实还原Saint-Jude滑坡的渐进破坏模式;CEL数值模拟方法有效地模拟灵敏性黏土斜坡渐进破坏过程中剪应力的演化特征,从而揭示灵敏性黏土斜坡渐进破坏机理。

     

砂岩力学特性及其改进Duncan-Chang模型

 为了研究砂岩的力学特性,对砂岩试件开展了不同围压下的常规三轴压缩试验。试验结果显示,随围压增加,砂岩峰值应力、峰值点应变及残余强度均逐渐增大;当围压低于15 MPa时,砂岩弹性模量随围压增加也逐渐增大,但增大幅度逐渐降低;当围压在15 MPa以上时,其弹性模量则与围压无关。为了描述砂岩破坏过程的应力–应变响应,提出一种改进的Duncan-Chang模型,并根据岩石应力–应变曲线峰值点处斜率为0的特点给出模型参数的确定方法。利用砂岩三轴压缩试验结果对模型合理性进行验证。预测曲线和试验结果对比显示,该模型能够准确描述砂岩应变软化特性和不同围压下砂岩破坏过程中除初始压密阶段以外的其余4个阶段,特别是能够反映砂岩破坏后的残余强度。对模型特性的进一步分析表明,除应变软化特性外,该模型还可模拟岩石在高围压下的应变硬化行为,具有较强的适应性。     

含隧道路基承载力弹塑性渐进破坏数值试验

首先介绍了一种峰后参数取值的实用方法,并对Prantdl经典问题进行验证证明了本数值试验的有效性,然后以大连地铁在建工程作为实验对象,分别采用摩尔—库仑模型和应变软化模型进行了加载实验,比较基于两种本构模型得到的极限承载力—位移曲线,结果表明摩尔—库仑模型的实验结果偏于安全,并获得路基隧道渐进破坏模式。     

坝坡地震永久变形分析

结合大坝工程实例,根据堆石料的大型动三轴试验结果,确定了坝料的残余体应变和残余剪应变模式,特别是非饱和料的残余体应变模式.在所建立的面板坝三维非线性动力反应有限元法基础上,结合孔隙水压力扩散和消散的计算,建立了一套同时计入残余体应变和残余剪应变的面板堆石坝地震永久变形的计算方法.最后,结合案例进行了地震永久变形的计算,分析了坝体地震永久变形的量值和分布情况,为大坝的抗震设计提供了有力的技术依据.     

基于残余强度变形阶段特征的岩石变形全过程统计损伤模拟方法

岩石应变软化变形破坏全过程模拟是岩石力学研究的重要内容。首先在分析岩石应变软化变形全过程不同阶段变形特征基础上,针对现有岩石损伤模型难以反映岩石破坏后仍具残余强度特性的不足,假设受载岩石可抽象为损伤和未损伤两部分材料组成,其所受轴向荷载由这两部分共同承担,且损伤部分所受应力为残余强度,建立出可反映岩石破坏后仍具残余强度特征的新型损伤模型;其次,引进统计损伤理论,在探讨岩石微元强度合理度量方法的基础上,考虑岩石损伤阀值的影响,建立可反映岩石变形全过程特征的岩石统计损伤演化模型;然后,利用上述岩石损伤模型和损伤演化模型建立出可模拟岩石应变软化变形全过程的损伤统计本构模型,并建立其模型参数确定方法,该模型能较好地反映岩石峰后残余强度阶段变形特征;最后,通过实例分析与讨论,并与其他同类模型分析结果进行比较分析,表明本文模型与方法的合理性与优越性。     

软土地区深基坑变形特性三维数值模拟与验证

依据离心模型试验设计方案,建立三维有限元模型对上海地区某紧邻地铁超深基坑变形特性进行数值模拟.在数值模型中,地铁隧道和连续墙均采用单层shell单元模拟,支撑体系采用梁单元模拟,土体的本构关系则分别采用考虑土体小应变特性的HSS模型和考虑弹塑性特性的Mohr-Column模型进行描述.通过与离心模型试验结果的对比分析,...     

板岩渐进剪切破坏各向异性及其数值模型研究

层理面是导致岩石试样在变形和力学特性上表现出各向异性的根本原因。为研究层理弱面影响下板岩的渐进破坏模式,揭示其各向异性的力学机制,选取贵州东部的层状板岩开展不同加载空间位置关系下的直剪试验。结果显示:剪切强度各向异性是由其破坏机制控制的,层理面与剪切面平行时,属于沿层理面的剪切滑移破坏;层理面与剪切面垂直且其交线与剪应力方向也垂直时,属于剪切作用下层理面的张拉和基质体的剪切破坏;层理面与剪切面垂直而其交线与剪应力方向平行时,垂直于层理面方向试样在泊松效应作用下产生拉伸破坏,剪应力方向试样发生基质体的剪切破坏,此时强度最大。基于层理结构的本构关系,构建层理体系的材料模型,并采用数值模拟研究层理结构对板岩破坏模式的影响,模拟结果与试验结果吻合较好,进一步解释了层状板岩破坏模式各向异性的产生机制。     

基于修正硬化模型的软土深基坑变形数值分析

采用理想弹塑性模型对软土中地下工程开挖造成的变形问题进行分析会导致结果不准确。基于土的修正硬化模型,考虑小应变对其复杂变形特性的影响,以一工程实例为依托,对软土中深基坑开挖引起的连续墙变形和地表沉降进行数值模拟,结果表明：在连续墙变形预测上,理想弹塑性模型(Mohr-Coulomb(MC)模型)预测结果明显偏大,基坑底部以下尤为明显,硬化模型预测规律与监测值一致,但结果偏大;在地表沉降预测上,与修正硬化模型相比,MC 模型沉降槽要更宽更深,硬化模型结果偏大。总体来看,修正硬化模型可考虑不同加卸载状态引起的土的刚度变化和低应变性态的影响,在变形数值及其规律预测上,都要优于MC模型和硬化模型。     

基于变截面双T坡板变形解析方程的计算模型研究

对于变截面双T坡板结构,采用一般的等截面变形解析方程无法求解。本文针对变截面双T坡板沿长度方向的截面变化规律,建立了简化后的惯性矩拟合方程,并利用该方程推导了在简支梁结构均布荷载、跨中集中力、对称集中力条件下的变形解析方程,给出了跨中变形的计算公式,最后通过有限元分析验证跨中变形的理论计算,结果显示,YTSb 243-2型双T坡板偏差率在1.25%～1.43%之间,且随着荷载值的增加,偏差率越小,拟合效果越好,该计算模型可为工程中变截面双T坡板的变形计算提供参考。     

三峡库区某滑坡滑带土剪切变形特性及控滑机理

滑带土的力学特性对滑坡的稳定性具有控制作用,为了研究其控制机理,对三峡库区秭归县某滑坡滑带土取样,通过进行多组固结快剪和固结排水反复剪等直接剪切试验,研究了其应变硬化的特性,揭示了应变硬化型滑带土在滑坡变形过程中的作用机理。研究结果表明,该滑带土从塑性变形到剪切破坏过程中,所需的剪应力不断增大。经过反复剪切之后,其抗剪强度有所增加,内摩擦角对其抗剪强度的影响占主导作用,且正应力越大增加得越明显。通过滑坡实地勘测及数值模拟计算,研究了应变硬化型滑带土对滑坡稳定性的影响。分析认为,在滑坡滑动过程中,由于应变硬化型滑带土经剪切之后摩擦强度增大,消耗了滑坡的动能,对滑坡的作用在宏观上表现为,滑坡经短距离滑动之后出现暂时稳定状态。     

厦门地区花岗岩残积土强度与变形特性研究

本文通过大量载荷板试验,分析了厦门地区花岗岩残积土地基的破坏特征,提出了花岗岩残积土变形模量与标贯及承载力与标贯的经验公式。     

混凝土干燥收缩预测及变形计算

干燥收缩是混凝土材料的重要性能之一,控制混凝土的收缩对确保结构的连续性和耐久性十分必要,对预应力混凝土结构,意义更为重要。介绍了国内外预测混凝土干燥收缩的经验公式,分析了各经验公式对预测混凝凝土干燥收缩的精度;介绍了一种计算混凝土结构干燥收缩和徐变变形的方法。     

混凝土高层建筑竖向变形差的原位测试与分析

借助于实际工程的现场实测结果 ,对高层建筑竖向构件变形差的形成机理及影响因素展开了深入的研究 ,建立了一套竖向构件变形差简化计算公式 ,并且提出了一些针对竖向变形差的工程对策     

Procedure for Determination of the Long-Term Creep Rate and Creep Deformation of Semi-Hard and Hard Clayey Soils

A procedure is proposed for determination of the creep rate and creep deformation at any time from results of short-term tests of the single-plane shear or uniaxial crushing of semi-hard and hard clays. Calculations performed from proposed formulas indicated completely satisfactory convergence of creep parameters with parameters observed in long-term tests. This enables us to recommend these calculations for the design and construction of appropriate structures.__________Translated from Osnovaniya, Fundamenty i Mekhanika Gruntov, No. 3, pp. 11–15, May–June, 2005.     

真三轴应力下塑性混凝土的变形与强度

通过侧压恒定和侧向位移近似恒定的2类真三轴压缩试验,研究了三向应力下塑性混凝土的变形、破坏和强度.在侧压恒定的真三轴试验条件下,塑性混凝土侧压从0至设定值过程中产生了压缩变形,此后,侧向应力和应变均保持稳定,侧向由压缩变形转变为膨胀变形,但侧向应力大小稳定,塑性混凝土强度与侧向应力大小密切相关;在侧向位移近似恒定的真三轴试验条件下,侧压随着轴压增加而增大,强度可达单轴强度9倍以上.塑性混凝土在真三轴压缩作用下的变形过程为:在轴向应力-应变曲线上,轴向压缩初期至直线上升段,侧向在侧压作用下产生变形,约束阻止了膨胀变形的过早出现,延迟了膨胀变形的产生,提高了最大体积压缩值,增强了试件的抗裂性能,提高了轴向抗压缩变形能力,增大了强度;当轴向压缩达到一定程度时,侧向变形由压缩转变为膨胀,体积很快压缩至最小,抗压强度也很快达到峰值;之后,轴向变形加速发展,膨胀变形由于侧向约束而发展较慢,轴向应力缓慢下降.在单轴作用下,峰值后轴向压缩加速发展,膨胀变形由于无约束而快速发展,轴向应力快速下降.     

考虑应变软化、剪胀和渗流的水工隧洞解析解

基于统一强度理论和弹脆塑性软化模型,考虑不同工况下主应力顺序、岩石应变软化、剪胀和渗流等综合影响,推导了圆形水工压力隧洞应力和洞壁位移解析解。通过工程算例,比较本文方法与传统方法的不同,说明考虑第一主应力的变化和渗流体积力更符合工程实际,并得出统一强度理论参数、软化特性参数和剪胀特性参数对隧洞切向应力和洞壁位移的影响特性。隧洞设计时,应依据围岩材料特性合理地选取统一强度理论参数,并考虑由于软化特性参数和剪胀特性参数的减小对隧洞切向应力和洞壁位移增大的影响。该结果为圆形水工压力隧洞弹塑性分析提供了理论依据,对工程设计有一定的参考价值。     

围岩蠕变对隧道下穿建筑物施工变形的影响

为研究考虑岩体蠕变时隧道下穿建筑物施工引起围岩和建筑物的变形规律及特点,结合同茂隧道下穿地表复杂建筑群的工程实践,以隧道下穿6号楼为例,分别进行了围岩弹塑性和考虑其蠕变的粘弹塑性数值模拟研究。对比分析两种计算结果发现,岩体蠕变显著增大了建筑物桩基础的沉降和水平位移,并改变了桩基础的沉降曲线形态和水平位移规律,进而改变了桩基础连梁的受力特征。此外,岩体蠕变扩大了上覆建筑物荷载对隧道的影响范围,改变了桩基础周围岩体塑性区的分布。