等应变率加载下冻土粘弹塑性应力应变本构模拟

借助模型分析,通过等应变率下对不同含水量、不同温度的兰州粉结冻土试样在单轴加载条件进行应力测试,得到应力应变曲线。根据粘弹塑性体模型,结合试验曲线特征,选择应力应变的方程形式。以其中一个组典型的试验结果为例进行拟合数据处理,获得拟合的应力应变曲线,确定方程中的参数。再将方法用于不同情况下的实验曲线处理,得到10％和20％两种含水量：-10℃和-20℃两种试验温度下冻土试样的测试的应力．应变三阶段全过程本构方程。结果表明,由此得到的方程能很好地描述冻土的材料特性。     

粘性土地基沉降计算方法的分析

综述近几十年来粘性土地基的各种沉降计算方法，其目的是探讨地质成因、土的应力及变形特性等因素的沉降计算方法的优缺点及其适用性，以及各种计算方法所用指标的选择。     

Stress-strain relationship of unsaturated cohesive soil

A moisture-content based constitutive model was proposed based on the hyperbolic model as an attempt to move towards the implementation of unsaturated soil mechanics into routine geotechnical engineering practice. The stress-strain behavior of in-situ soil at a depth of 5 m was investigated by conducting undrained triaxial compression tests using the remolded soil samples. The test results show that the stress-strain relationship of unsaturated cohesive soil is still hyperbolic. The values of parameters a and b given in the model decrease with increasing the confining pressure for soil samples with the same moisture content and increase with increasing the moisture content for soil samples under the same confining pressure. The relationships between parameters a, b and moisture content were studied for confining pressures of 100, 150, 200 and 250 kPa. The comparison between the measured and predicted stress-strain curves for an additional group of soil samples, having a moisture content of 25.4%, shows that the proposed moisture content-dependent hyperbolic model provides a good prediction of stress-strain behavior of unsaturated cohesive soil.     

万福矿井深部人工冻结粘土层的力学性状

根据万福矿井400m以下巨厚粘性土层取样进行的冻土力学性状试验结果,深部冻结粘性土的应力应变 关系主要表现为应变软化特点,达到峰值应力之前显现较大幅度的屈服变形。从冻结效果看,-20℃是使深部 粘性土力学性状发生明显变化的冻结状态界限值,冻结粘土样的强度明显提高,而蠕变性则明显降低,达到 -20℃后,随着温度进一步降低,强度和蠕变性的变化则逐渐趋缓。     

三向应力状态下的应力——应变曲线及其应用

应用弹塑性力学的基本原理,推导了由材料单调拉伸应力－应变（σ－ε）曲线求得三向应力状态下应力－应变（σ１－ε１）曲线的表达式。实验结果验证了理论分析结果的正确性,并用σ１－ε１曲线解释了材料在受三向拉应力时机械性能的变化以及带裂纹构件在裂纹扩展时裂纹前缘形状变化的原因。     

基于弹塑性损伤模型的预应力闸墩非线性有限元分析

常规的弹塑性模型由于没有考虑到损伤对结构强度的影响,常常得到高于结构实际承载力的应力分布,难以模拟破坏时由于内部损伤的累积导致的变形增加和承载力降低.将规范应力应变曲线进行简化,推导出弹塑性损伤模型曲线,采用简支纯弯梁验证了该简化模型的正确性,然后将该模型应用于深溪沟水电站预应力闸墩非线性有限元分析.计算结果表明考虑结构弹塑性损伤较线弹性分析能更好反应结构真实受力特性,计算结果对预应力钢筋的布置和闸墩的设计具有指导意义.     

LC9材料疲劳特性的测试及其寿命预测方法探讨

对ＬＣ９－ＣＳ棒材进行轴向应变控制疲劳试验，较全面地测试出材料的应变疲劳特性，包括稳态应力应变曲线，瞬态应力应变曲线，Ｍａｎｓｏｎ－Ｃｏｆｆｉｎ公式描述的εａ－Ｎｆ曲线以及当量应变寿命（εｅｑ－Ｎｆ）曲线。并对上述特性曲线构成的不同寿命预测方法与试验进行了深入比较，结果表明，瞬态应力应变曲线和εｅｑ－Ｎｆ曲线能较好地反映材料的疲劳特性。并能兼顾应变疲劳和应力疲劳分析的需要。     

Ⅲ型加载缺口弹塑性应力应变集中的一个公式

本文根据缺口断裂力学理论,对幂强化材料,导出了Ⅲ型加载缺口问题的弹塑性应力应变集中关系式     

建筑用不锈钢的抗火性能

通过分析高温材料性能试验结果,描述了建筑用不锈钢在高温下的材料力学性能,并与建筑结构中常用的碳素钢及合金钢进行了比较.给出了不锈钢的弹性模量、屈服强度、抗拉强度等材料性能随温度折减的计算公式.提出了应变为应力函数的完整的不锈钢高温本构关系表达式,并与试验数据进行了比较.结果表明,与碳素钢和合金钢相比,不锈钢具有更为优越的抗火性能,在高温下不锈钢的材料性能折减系数更高;提出的计算公式基本正确地反映了不锈钢在高温下的材料性能折减规律;提出的本构关系表达式能够精确地描述不锈钢在高温下的完整应力 应变关系.     

人工冻结法施工的冻土壁温度场数学模型

人工冻结法施工技术是软土地区深基坑开挖的一种经济可靠的方法,为了更好地推广应用这一技术,文中介绍了人工冻结法施工技术,并通过对冻结法施工过程中不同时期的热学分析,给出了各个时期的温度场数学模型     

冻结矿物料的物理力学性能及清理方法

提出冻结矿物料是一个复杂的多相体系,阐述了各单相体系之间的相互联系与作用、外界因素对冻结矿物料的物理与力学性能的影响。为寻求最佳解决冻车结底的清理方法提供理论依据。     

用屈服与断裂配合模型对冻土力学行为的分析

为了对冻土实验研究中出现的各种现象给出符合力学原理的解释,提出一种屈服与断裂相配合的含裂纹材料模型。该模型在通常的连续介质模型中考虑了实际材料存在缺陷的因素。屈服的表征借助塑性力学的极限原理,断裂的表达应用了断裂力学中应力强度因子概念和断裂韧度的概念。先对各种常见影响因素进行分类,将影响因素分为强化性因素与软化性因素,再根据材料的一般特性研究两类因素对配合图上临界曲线所呈现的影响规律,最后应用模型分析得到的一般规律对冻土实验研究结果进行力学分析。本模型可以简明地给出材料失效的规律性,不仅可以进行线性化的单调变化趋势的分析,还可以进行非线性的极值变化趋势的分析。既可用于对已有试验结果的解释,也可进行影响因素的预测分析。     

季节冻土层影响下冻土墙温度场模型试验研究

为了研究季节冻土层对冻土墙温度场的影响,基于相似理论开展了季节冻土层影响下冻土墙温度场模型试验.通过水平冻结管形成季节冻土层,竖向冻结管冻结基坑侧壁土体,进行了6种度条件下季节冻土层温的温度场试验.使用无量纲非线性回归公式对试验结果进行了分析,并推导了季节冻土层作用下冻土墙的厚度扩展速度公式和交圈时间公式.结果表明,季节冻土层温度为-12℃,-3℃和无季节冻土层时冻土墙交圈时间分别为10.2,17.5和21 h,而从交圈到达到设计冻土墙厚度的时间分别为12.8,14.3和24.1 h.说明季节冻土层对减少冻土墙的交圈时间和增加交圈后冻土墙的厚度扩展速度都起到了有利作用.回归系数与季节冻土层温度之间具有明显的规律性,能够合理反应和解释试验现象.     

用线热源法测定冻土导热系数的实验研究

本文研究了用线热源法测定冻土导热系数的可行性.指出了只要适当控制线热源的加热功率,就可以保证在测试过程中试件始终处于负温状态,避免冻土的熔化,从而能够准确地得到冻土的导热系数,这一研究开拓了线热源法的应用范围.     

冻土力学研究的重要领域及问题

论述了冻土力学的研究历史、研究现状、已经取得的研究成果及应用现代数学和综合力学理论与技术解决冻土这类多相介质力学研究中存在的难题。分析指出，仅仅有大量的实验还不足，还需进一步揭示出冻土的基本性质，特别是建立其最本质的力学性质及力学模型。     

高寒冻土区土壤温度垂向变化特征分析

对漠河2000～2005年逐月土壤温度数据进行整理和分析,从中选取0 cm、-40 cm、-80 cm和-160 cm 4个深度点的逐月土壤温度观测资料,从不同角度绘制土壤温度变化曲线,对不同深度土壤温度的逐月变化规律、变化幅度、极值出现时间、1 a中不同深度土壤温度的变化幅度、垂向梯度大小等问题进行研究分析.得出土壤温度的垂向变化规律以及土壤温度随时间的变化规律,为高寒冻土区农业、建筑业的规划研究提供参考依据.     

季节冻土区桩、板、墙冻害的防治

论述了季节冻土区桩基础、板基础、挡土墙三种类型水工建筑物抗冻胀措施。     

人工冻土蠕变的数值计算及其模拟

根据人工冻土蠕变特征和本构方程，引入经典弹塑性力学理论，将空间域和时间域进行离散化，提出了以时间增量法为基础的人工冻土有限元数值模拟计算公式应用ANSYS有限元程序分析了一个实例．并将数值模拟结果、解析解和现场实测数据进行对比分析，结果表明运用数值模拟方法可以模拟冻土的蠕变计算，揭示冻结壁变形规律，且具有一定的计算精度，从而为今后人工冻土蠕变计算提供了一种实用方法．     

人工冻土蠕变非定常开尔文模型

为了更好地描述人工冻土的蠕变特性,将广义开尔文模型中的经典Newton黏壶中的黏滞系数定义为与时间有关的非定常参数,通过推算得到非定常开尔文模型,用粒子群优化算法识别模型中的参数。非定常开尔文模型能模拟不同应力下的蠕变试验数据,效果都很好,充分说明了该模型的合理性。目前采用非定常开尔文模型来研究人工冻土的蠕变规律的很少,此方法的提出为人工冻土领域的计算开辟了新思路。