飞机移动荷载下层状路基应力路径特性研究

为研究飞机移动荷载作用下跑道地基受力特性及土体单元经历的应力路径,采用积分变换和传递矩阵法推导了层状地基各应力分量的半解析解,将道路面层-基层-地基视作多层跑道结构体系,将飞机荷载考虑为作用于跑道上的多个移动轮载的叠加,分析了不同移动轮组荷载组合形式下地基内部土单元的偏应力大小、主应力方向的变化规律,揭示了偏应力路径的基本特性;进一步探讨了跑道不同功能区土单元应力路径的差异性,发现不同功能区域土单元应力路径曲线有显著差异,呈现为全心形-上半心形及下半心形的形态,并开展动态空心扭剪试验观察了三种应力路径下土体累计变形的差异性,从而揭示了跑道差异沉降产生的内在机理。     

采用光顺样条反算基坑围护结构弯矩

在基坑工程施工中,如果能实时了解围护结构弯矩,将对基坑安全性评估提供很大的帮助,能对基坑安全进行实时指导.通过对测斜所得围护结构的水平位移进行拟和,可反算出围护结构弯矩.文章分析了常用的最小二乘法要事先选定拟合函数的弊端;提出了样条函数拟合的方法,并分析了自然样条拟合时测斜值测量误差的传播,会使拟合结果产生振荡;最后提出了光顺样条的方法,能有效消除测量误差的影响,并能普遍运用于工程实际.     

灌注桩竖向承载力的分项系数研究

在荷载规范给定的分项系数前提下,利用可靠度理论和一维随机场理论,对灌注桩单桩竖向抗压承载力由总安全系数设计方法过渡为分项系数设计方法进行了深入研究,并得出了对应上海地区3种确定灌注桩单桩竖向承载力的分项系数设计的理论公式。在由经验公式计算单桩竖向承载力的推导过程中,考虑了土的分层特点;而在按静力触探比贯入阻力计算单桩竖向承载力的推导过程中,不仅考虑了土的分层特点,同时还考虑了土性的相关性。同时推导出相应于3种分项系数设计方法的抗力分项系数公式,并说明了抗力分项系数的计算方法。所得结果可供规范转轨时参考。     

基于强度试验的五轴水泥土搅拌桩新技术研究

针对中国国内水泥土搅拌桩施工工艺存在的问题,研究开发了五轴水泥土搅拌桩新技术。该技术在施工过程中具有机械化程度高、成本低、工期短、环境污染少等特点,为了分析五轴搅拌桩加固软土地基以及基坑围护中的处理效果,在同一场地进行了五轴水泥土搅拌桩和二轴、三轴水泥土搅拌桩取芯检测和室内无侧限抗压强度试验。试验结果表明,在各土层中,三轴水泥土搅拌桩的桩身强度值较低,且离散性较大,二轴水泥土搅拌桩的强度较好,但不同龄期的强度值离散性变化较大,而五轴水泥土搅拌桩的强度值最高,离散性也较小,具有良好的推广和应用前景。     

无黏性土中钻孔径向卸荷收缩理论解

在钻孔灌注桩成孔过程中会引起钻孔周边土体径向应力卸载和钻孔收缩变形,为此,基于SMP屈服准则和非相关联流动法则,推导在无黏性土中竖向钻孔径向卸荷孔周应力场位移场解析解,并结合Berezantsev和夹心墙两种土压力公式,得出孔周孔壁位移沿钻孔深度方向的变化曲线,并与忽略塑性区弹性变形的结果进行对比.参数分析的结果表明,卸荷因子n和钻孔半径a₀及内摩擦角对孔壁位移均有明显影响,其中n和的影响存在着临界点,n和小于该值,孔壁位移则显著增大;而剪胀角ψ 的影响有限,可忽略不计.卸荷因子n是一个只与内摩擦角有关的函数;而r_p/a是一个只与、n有关的定值,与深度方向无关,故无黏性土中竖向钻孔的自立深度为0.忽略塑性区弹性变形的柱孔收缩位移解相对偏小,而塑性区半径解相对偏大,故忽略塑性区弹性变形的解答在工程应用中不保守.另外,选取不同土压力沿深度方向的孔壁位移值存在较大差别,在竖向钻孔时的土压力选取还需与现场实测相结合.     

黏土中考虑土体卸荷效应的后注浆压密模型

为研究黏土中考虑土体卸荷条件下后注浆的压密效应,基于球孔扩张理论并通过土体弹性模量折减值来考虑不同卸荷程度的影响,建立考虑土体卸荷效应影响的压密注浆模型,计算不同卸荷程度下压密注浆极限注浆压力、浆体扩张率、塑性区扩张率、径向和环向应力以及径向位移沿径向的分布关系.结果表明:压密注浆极限注浆压力以及塑性区半径随浆体扩散半径增长的速率均随土体卸荷比的增大而非线性减小;同一注浆压力下,当卸荷比小于0.8时,土体卸荷程度不同对土体内部径向应力、环向应力以及径向位移沿径向分布不产生显著影响,当卸荷比大于0.8时,注浆体周围同一位置处的土体径向应力、环向应力以及径向位移显著高于卸荷比小于0.8时的情况;同一注浆量下,相同位置处的土体径向应力,达到最小环向应力、稳定环向应力和稳定径向应力对应的径向距离均随卸荷程度的增大而减小,但是土体径向位移分布不受卸荷程度改变的影响;同一卸荷比下,相同位置处的径向应力,达到最小环向应力、稳定环向应力、稳定径向应力以及稳定径向位移对应的径向距离均随注浆量的增大而增大;最小环向应力值不受卸荷程度和注浆量改变的影响.     

软土地基桶形基础室内模型试验研究

针对竖向循环荷载作用下软土地基桶形基础的承载特性进行模型试验。首先,采用真空预压的方法制备模型土池,通过土的物理性试验和不固结不排水三轴压缩试验测得土池中土的基本物理力学性质;然后,在确定桶形基础竖向静承载力的基础上进行循环荷载试验,在不同动静荷载组合作用下观测地基的破坏特性,记录循环累积变形与循环振次的关系。结果表明,模型槽内不同位置不同深度土的基本物理力学性质指标相差不大,真空预压制备土池的方法可行;桶形基础在循环荷载作用下的产生的累积变形与蠕变过程相似;软土地基桶形基础的循环承载特性与动、静荷载水平有较大的关系,在其应用过程中要综合考虑动、静荷载作用。     

加卸荷工况对注浆砂土–混凝土接触面剪切特性影响

土-结构物接触面力学特性一直是岩土工程领域研究的重点与热点问题之一,揭示其机理有利于促进对桩基础、挡土墙等结构物承载性能的认识。本文采用自主设计研发的注浆设备和室内后注浆试验方法,通过对三种注浆量和四种加卸荷工况下的共计28组注浆和未注浆大型接触面直剪试验,分析了不同加卸荷工况对注浆砂土-混凝土接触面力学特性和剪切影响范围的影响。试验结果表明：注浆可逐渐消除由于加卸荷产生的接触面初始剪切模量和剪切应力差异;未注浆接触面未出现软化,而注浆接触面呈现软化现象并且软化出现在剪切法向应力较小的卸荷接触面剪切过程中;后注浆主要通过提高接触面等效黏聚力以改善接触面力学特性,其对接触面等效内摩擦角无明显影响,同一注浆量下浆液对无卸荷接触面等效黏聚力的改善效果优于卸荷工况;卸荷工况下的接触面剪切影响范围略大于无卸荷工况下的接触面剪切影响范围,无论加卸荷和注浆工况,接触面剪切影响范围与接触面峰值剪切应力呈正相关;同一剪切法向应力下,浆液的注入对卸荷接触面更多的偏向于通过压密注浆形成浆块增大接触面混凝土板的粗糙度从而改善接触面剪切特性,对无卸荷接触面则通过浆液渗透形成浆土混合体从而对接触面处土体特性进行改善。     

大直径深长钻孔灌注桩分层荷载传递特性试验研究

 基于常州高架一期工程现场静荷载和桩身应力测试结果,分析竖向荷载下大直径深长钻孔灌注桩在分层土中的荷载传递规律。由于试桩加载至破坏,故对此分析能为深入研究大直径深长钻孔灌注桩的承载性状提供有价值的工程参考。试验结果表明：大直径深长钻孔灌注桩端承力所占比例较低,荷载–沉降关系呈陡降型,存有明显拐点;侧、端阻力非同步发挥且相互影响,同时上下层侧阻力亦先后发挥至极限;通过对试桩的实测数据进行分析可得,埋深对桩周具有相似物理力学特征土层的侧阻力影响较大,一些土层实测侧阻力与勘察报告推荐值有很大差异;土层(1)和(3)荷载传递曲线属加工软化型,而桩端土荷载传递曲线属明显的双折线硬化模型,这说明上部土层有剪切破坏趋势,使侧阻产生一定程度削弱,而在承载时端承力有较大发挥空间。     

变压吸附法净化含N2气体中微量CO的脱附过程

对N2/CO混合气中的CO在NA型吸附剂上的动态吸附和脱附行为进行研究.使用单塔吸附装置测定CO在不同分压和停留时间条件下的动态吸附量,考察降压过程中CO浓度随床层压力的变化特征,确定合适的脱附方法和条件.结果表明：0.9min是比较合适的停留时间;在床层利用率为80%条件下,顺放的气体可以达到产品气体积分数不超过5mL/m^3的要求;抽真空并使用200mL/minN2吹扫是合适的脱附再生方式.三塔的变压吸附结果表明,在常温下,反复吸附与脱附再生,可以达到吸附净化含N2气体中微量CO的效果.