海陆交互相黏性土工程特性及微结构特征

长江口北侧分布有海陆交互相黏性土,其物理性质较差,天然含水率接近或大于液限,孔隙比接近或大于1,与一般海相软粘土物性相似,但压缩变形特征与强度指标有别于一般海相软粘土,是一种结构性黏性土。采取自由活塞薄壁取样技术与真空冷冻干燥法,制得不同固结应力水平下的原状样和重塑样,系统地分析了固结试验中原状样与重塑样在不同固结应力下的微观结构及参数的变化规律。研究结果体现了微观结构变化与宏观力学性质的一致性,揭示了结构性黏性土不良物理性质与良好力学特性指标“异常”组合的微观机制。     

不同应力路径下结构性土的力学特性

天然土在受荷过程中会经历不同的应力路径，开展结构性土在不同的应力路径下的力学特性的试验研究可以为建立复杂应力路径下的合理结构性本构模型提供试验依据。对结构性土样在不同应力路径下的力学特性进行试验研究。所用土样是人工室内制备的结构性土试样，共进行不同的固结应力状态下常围压、减小围压和增大围压时施加竖向应力直至土样破坏的固结排水和固结不排水三轴试验，对结构性土样在不同的应力路径下的强度特性、破坏特性和变形特性进行探讨和分析。     

考虑结构性影响的吹填软土流变历时特性研究

通过三轴流变试验仪,以原状土样与重塑土样为试验材料,对吹填软土流变历时特性进行了研究。研究结果表明:结构性对土体流变特性有明显影响。结构性的存在,使得原状土流变破坏峰值高于重塑土;当应力低于结构屈服应力时,由于结构性的作用,抵抗变形能力强,使原状土流变趋于稳定的时间要小于重塑土;当应力高于结构屈服应力时,随着结构的破坏,其流变历时特性逐渐向重塑土靠拢,最终趋于一致。     

天然沉积结构性黏土的不排水强度性状

通过对福州天然沉积黏土原状样及不同初始含水率重塑样进行三轴固结不排水剪切试验,探讨土结构性对天然沉积黏土强度性状的影响规律及作用机理。研究结果表明：结构性对天然沉积土固结不排水抗剪强度的作用程度受固结压力大小影响可以分为3个阶段：固结压力小于屈服压力阶段,不排水抗剪强度主要由土结构性控制,与应力水平基本无关;土结构逐渐屈服阶段,固结压力大于屈服压力,不排水抗剪强度随固结有效应力的增大逐渐趋于重塑样的强度线;土结构性影响消失阶段,原状样的不排水抗剪强度随固结有效应力的增长规律与重塑样相同。     

软土结构性定量化参数研究

土结构性研究的根本任务是寻找能全面反映土在应力作用下结构破损规律的定量化指标。对黄石、漳州、青岛地区软土进行单向与等向压缩试验,分析结构性土的压缩特性,探讨了不同试验条件对软土结构性的影响,结果表明:当压力低于结构屈服压力时,主要是初始结构的自我调整过程,结构存在少量的破损,压缩性较小;当压力大于结构屈服压力时,结构大量破坏,除了颗粒间的滑移,还伴随结构的塌陷,压缩性大大增加;重塑样在压缩过程中压缩性变化不大,这是由于重塑样已失去了结构性的影响。根据土样在压缩过程中结构破损情况提出了一个新的判别结构性强弱的定量化参数—结构破损系数,该值可通过AutoCAD软件简单获取,便于推广。利用该方法判别试验土样中结构性最强的为青岛软土,黄石软土次之,漳州软土最弱。最后利用结构破损系数解释了不同扰动程度对压缩曲线的影响。     

循环荷载作用下结构性软土微结构演化特性试验研究

 为探讨动荷载作用下结构性软土微结构演化特征,对天津滨海新区典型结构性软土进行动力三轴试验,并对特定循环振次下土样进行微结构制样及电镜扫描,重点研究不同动应力比、不同振次以及不同围压下,循环荷载作用对软土微结构演化的影响。试验与测试结果表明：随动应力比、振次以及围压的增加,颗粒数量和孔隙数量增加,而颗粒等效直径、颗粒形态比、孔隙等效直径、孔隙形态比减小。当动应力幅值小于临界幅值时,微观结构随振次增加很快趋于稳定,当动应力幅值大于或等于临界幅值时,微观结构随振次增加持续处于变化中。循环荷载作用过程中,当围压分别在土体固结结构屈服应力前后取值时,微观结构参数值存在明显变化,不同微结构参数值与振次均呈对数关系,相关性较好。     

太湖湖沼相天然沉积土结构性评价

天然沉积土由于结构性的影响,通常具有与相应重塑样截然不同的力学性质。利用重塑土的固有特性作为评价参考基准,通过对太湖湖沼相典型沉积土的原状样和重塑样的固结压缩试验,从压缩特性方面探讨了如何评价土结构性对天然沉积土力学性状的影响。试验结果表明:土体结构性使天然土体具有的结构屈服应力对其变形性状起控制作用,屈服应力比YSR可判断土结构性的强弱;并与度量原位状态土体结构性抗力的应力灵敏度Sσ、衡量土的结构性对变形影响的稳定指数SI结合起来,作为定量分析和评价土结构性影响的指标;评价指标揭示出太湖湖沼相天然沉积土在沉积过程以及沉积后受到土结构性的影响,具有高位结构性。同时试验结果验证了该评价方法能够适合具有不同结构形式的天然状态土体。     

结构性对压实黄土侧限压缩特性的影响

对一定试验含水率及干密度下具有不同结构性(排列)的压实黄土试样进行侧限压缩试验,分析制样含水率引起的结构性变化对不同试验含水率压实黄土侧限压缩特性的影响,探讨压缩性指标与初始结构性参数之间的关系。以饱和压实黄土的压缩曲线为基础,通过引入反映结构性影响的初始结构性参数,提出压实黄土压缩曲线的表达式,根据此表达式可以确定湿载耦合时压实黄土的压缩变形。研究结果表明:制样含水率引起的结构性变化对压实黄土的侧限压缩特性有一定的影响,影响程度随试验含水率增大而减小,对饱和压实黄土压缩特性几乎没有影响;压实土的初始结构性随制样含水率的增大或试验含水率的减小而增强,弹性指数基本上不受结构性的影响,结构屈服压力及压缩指数皆随初始结构性参数增大而增大。在不同的试验含水率及制样含水率下,压缩指数及结构屈服压力与初始结构性参数之间皆有良好的归一化非线性关系,且可用以饱和压实黄土的压缩性指标为参照状态的双曲线来描述。     

单轴条件下毕节红黏土的力学特性及灵敏度

为研究毕节红黏土的力学特性及结构性,进行了基本物理指标的测试,通过制备原状样、重塑样,测定了不同含水量红黏土的无侧限抗压强度,分析了差异及原因;根据试验数据定义了等应变灵敏度,对比分析了两种灵敏度的差异,总结了等应变灵敏度与含水量之间的对应关系。研究结果表明:原状红黏土的无侧限抗压强度比重塑土高得多,原状样的应力应变曲线具有明显的转折点,重塑样的应力应变曲线大都呈硬化型,二者的破坏形态具有较大差异;等应变灵敏度在反映含水量变化对红黏土结构性影响方面具有合理性。     

红黏土在原状及重塑状态下的力学性质试验研究

土的结构性是土中颗粒或颗粒集合体及孔隙之间的大小、形状、排列组合及联结等综合特征。不同围压下固结不排水三轴压缩试验表明,贵阳原状和重塑红黏土应力应变曲线、有效应力路径、抗剪强度指标、破坏形态等宏观力学行为明显不同。考虑红黏土结构性,通过SEM电镜扫描测试,指出红黏土矿物颗粒单元间接触和联结状态,对比分析原状和重塑土样在颗粒形态、孔隙结构与分布等微观差异,研究结构性红黏土宏观强度与变形特性的细微观机理。研究成果对于正确认识红黏土的结构性具有重要作用,可为结构性红黏土工程设计与施工提供理论依据和技术指导。     

考虑软粘土结构性的一维弹粘塑固结分析

基于软土的结构性分析 ,从土力学研究角度建立了考虑结构性的一维弹粘塑性固结模型。通过对堆载试验的计算分析 ,说明压缩曲线各段对固结过程不同阶段的影响 ,以及在沉降预测中 ,室内试验的土工参数校正和考虑粘性效应的重要性     

水泥土桩墙支挡结构抗倾覆稳定验算新方法

本文讨论了目前水泥土桩墙支挡结构抗倾覆稳定验算中的不合理现象，分析了这种支挡结构不同类型的倾覆失稳机理，在考虑墙体与土体之间的摩擦力和墙底土体性质的基础上，建立了新的抗倾覆稳定验算公式，最后对影响抗倾覆稳定的因素进行了分析。     

粘土与加筋材料界面作用特性试验研究

土工合成材料加筋土工程中 ,土工合成材料与填土的界面作用特性直接决定加筋土结构的内部稳定性 ,所以土工合成材料与填料的界面作用特性指标是最关键的技术指标。通过对粘土与聚丙烯土工带在不同含水量、剪切速率下进行不同法向荷载作用下的剪切试验 ,得出了高液限粘土与筋带之间的剪切特性 ,讨论了法向应力、剪切速率及含水量对界面剪切特性的影响 ,试验结果对实际加筋土工程的设计研究具有重要的参考作用     

填料对双组分聚氨酯防水密封材料性能的影响

研究多种微粉填料配制双组分聚氨酯防水密封材料,并比较它们的性能指标,探讨填料对密封材料性能的影响规律及其机理,提出适用于双组分聚氨酯密封材料的填料的性能指标。     

不同刚度基础下复合地基沉降变形性状研究

柔性基础下复合地基应用相当广泛 ,但其沉降变形计算理论尚待进一步研究。通过对不同刚度基础下复合地基沉降变形的有限元模拟分析 ,详细对比分析了不同刚度基础下复合地基沉降变形性状 ,总结出许多具有应用价值的结论     

结构控震设计中流体阻尼器的指数选择与控制系统设计

参数选择作为流体阻尼器应用中的关键问题之一 ,目前尚未进行深入研究。以结构损伤和层间最大剪力为参考指标 ,对比了不同速度指数流体阻尼器的控震效果 ,发现流体阻尼器速度指数对实际控制效果影响很大 ,尤其表现在对结构损伤组成的影响和不同震级地震的适应能力方面。结合设计实践 ,给出了流体阻尼器参数选择的一般原则 ,并对流体阻尼器控制系统设计的一些问题进行了探讨。还对损伤理论和基于结构最大动反应的计算理论进行了对比 ,揭示了结构损伤理论在阻尼器参数选择中的良好作用     

界面剂对新老混凝土粘结的剪切性能的影响

在混凝土结构的修补和加固工程中 ,新老混凝土的粘结性能是最为关键的问题。而新老混凝土粘结面的抗剪切性能在两部分混凝土共同受力中起着极为重要的作用。采用 3年龄期的老混凝土 ,通过比较 ,浇制了一批Z形新老混凝土粘结试件和整体混凝土伴随试件。通过剪切试验研究 ,得出了不同界面剂对新老混凝土粘结剪切性能的影响规律 ,并进行了双因素方差分析。     

砖墙体加固抗震性能的试验比较

通过对 4种不同砌体结构试验体的抗震试验 ,对得到的试验结果进行了比较。在无加固状态下的砖墙和用4水平筋加固的砖墙在水平荷载作用下其抗震性能很差。而用六角形镀锌铁丝网加固的砖墙 ,在粉刷水泥砂浆之后 ,其抗震性能明显提高。尤其是无加固砖墙体在试验中剪切破坏后 ,再用镀锌铁丝网加固后做粉刷 ,其抗震性能在试验初期明显提高。这对抗震救灾中的受地震作用破坏后的墙体加固提供了一种简便可行的方法。     

土的微结构特征对其电阻率的影响试验研究

土的电阻率是土的固有物性参数之一,可反映土的基本物理力学性质指标及结构特征等,具有重要的理论意义和应用价值。利用课题组研制的ESEU-1型土电阻率测试仪对膨胀土与黄土的电阻率进行测试,主要研究了孔隙率、孔隙结构等土的微结构特征对电阻率的影响规律。研究结果表明:孔隙率与孔隙结构等土的微结构特征对土的电阻率存在显著的影响,微结构不同、其他条件相同的土样的电阻率存在较大差别,且在水与导电性良好的NaCl溶液中饱和后的大小与变化规律也不一致。     

斜向动荷载下杆件的振动性能研究

研究了在斜向动力荷载作用下杆件的动力性能 ,推导出了有关杆件的振幅计算公式 ,并分析了振动参数对杆件动力稳定性的影响 ,提出了在实际工程中减小杆件振动的一些措施