地基不均匀沉降时埋地管涵纵向力学模型探讨

地基不均匀沉降是影响埋地管涵纵向力学性状的主要因素之一。针对Winkler地基模型的缺陷,采用Pasternak双参数地基模型建立了较为合理的考虑地基差异沉降的埋地管涵纵向力学模型,得到了沉陷区埋地管涵的挠曲线表达式,进而对埋地管涵的纵向力学性状要素进行分析,表明管涵结构的挠度、转角、弯矩、剪力均在差异沉降处有突变,且各要素受不均匀沉降的影响范围有限。     

交通荷载作用后粉质黏土不排水强度特性试验研究

利用动三轴仪,对京津高速铁路沿线典型的饱和粉质黏土经历交通荷载长期作用前后的强度进行对比试验,研究排水条件、施工扰动及超固结等因素对土体振后不排水强度的影响.研究结果表明:长期交通荷载作用下产生的累积轴向应变和孔压均可作为试样结构破坏程度的表征,且存在临界值.当应变或孔压超过其临界值时,振后强度会发生衰减.若施工扰动破坏了土体天然结构性,两者的临界值均将大大降低,地基振后强度均发生衰减,且衰减程度也比天然地基大.地基中存在良好的排水途径将有效提高正常固结地基振后承载能力;交通荷载的往复作用及排水条件对预压处理后的超固结地基强度影响较小.     

应力水平对结构性软黏土静力和动力变形特性影响的试验研究

采用原状和重塑软黏土样进行测量剪切波速的压缩试验及循环三轴试验，结果表明：在静荷载作用下，原状软黏土的变形特性随应力水平变化均可分为3个阶段，这3个阶段以先期固结应力和结构届服应力为分界点，利用剪切波速可简单、方便地判定出这2个关键应力值；重塑软黏土的变形规律与应力水平无关。对土体施加循环荷载时，两种土在不同固结应力下的应变一振次关系曲线上均存在着一个转折点，施加的动应力幅值小同，转折点应变也不相同，但该应变与相应的破坏振次呈线性关系。对于原状软黏土样，其转折点应变破坏振次关系分3个阶段变化，且与压缩试验的3个阶段具有良好的对应关系；对于重塑软黏士样，其线性关系基本不随应力水平变化而变化：当原状土结构破坏后，两种土样的变形规律趋于一致。     

城市固体废弃物的动力特性及参数确定

参照杭州天子岭填埋场城市固体废弃物(MSW)主要成分,人工配制固体废弃物试样,利用中型动三轴试验仪研究其在较大应变范围内MSW的动力特性。由于MSW的高压缩性,初始孔隙比不同对试样的动力特性影响不大。建议了归一化动剪切模量和阻尼比与动剪应变依赖关系的取值范围和平均值曲线,并将其与不同塑性指数黏土的动力特性进行对比,可以发现MSW材料剪切模量衰减和阻尼比曲线较好的呈现出中塑性黏土的特征。最后,对城市固体废弃物的动剪切模量Gd和阻尼比D随动剪应变dγ的变化曲线进行了拟合,并给出了拟合公式的参数取值。     

利用同轴电缆电磁波反射技术测定非饱和土的含水率

针对同轴电缆电磁波反射技术在量测非饱和土土体含水率方面的应用,在理论上研究了该技术的基本原理,从极化机理出发,推导了电磁波与单相介质相互作用的模型。在该模型的基础上研究了电磁波与非饱和土介质的相互作用,建立了非饱和土介质介电常数与体积含水量之间的关系模型。对不同的土样进行了一系列的室内试验,试验表明,模型能很好地描述非饱和土介质介电常数与体积含水量之间的关系。     

高饱和度土的压缩和固结特性及其应用

高饱和度土往往存在于湖海地区的含气泡沉积物以及工程中高含水率的压实土。试验表明高饱和度土中气相主要以封闭气泡形式存于孔隙水中,并随水一起流动。假设高饱和度土为具有可压缩流体的两相土,考虑水气混合物的压缩性,推导出不排水条件下土体压缩公式,并建立高饱和度土的排水固结方程,获得一维简化解析解。在此基础上,深入分析了荷载作用下高饱和度土的孔压系数、三轴试验的反压饱和过程与围压饱和过程、以及一维情况下高饱和度土的排水固结特性,重点讨论它与饱和土的区别。最后还对影响高饱和度土压缩和固结特性的主要参数进行了分析。     

考虑气固耦合填埋场沉降数学模型

为研究城市生活垃圾填埋场孔隙气压对沉降的影响程度，把填埋场简化为非稳定单向气体渗流场，采用Gibson和Lo一维压缩模型及U．S．EPA Landgem产气方程，结合达西定律、气体状态方程、有效应力原理和多孔介质流体动力学理论，建立了考虑气固耦合的填埋场沉降计算模型。填埋场的沉降按封场前和封场后2个阶段分别计算，封场前填埋场接受垃圾，堆填压力增加，而封场后的堆填压力保持不变。运用差分法求解的结果表明，填埋场垃圾体内孔隙气压与深度、时间和透气率等因素有关。封场前，气压随深度和时间的增加而增加：封场后，气压随时间逐渐消散。高透气率的填埋场有较高的气体消散速率。封场前气压的增加减小了填埋场沉降速率，从而导致填埋场的容量减少。提出在填埋场沉降计算和边坡稳定分析时考虑气压影响的必要性。     

压电陶瓷弯曲元法测试土样弹性剪切模量

在动三轴仪基础上开发研制了压电陶瓷弯曲元相结合的测试系统。利用该系统测试了钱塘江粉土的弹性剪切模量,并与共振柱试验结果相对比,两者非常相近。本文还用Hardin和Richart经验公式对钱塘江粉砂土的试验结果拟合,也取得了很好的结果,从而证明了该系统的可靠性。压电陶瓷弯曲元是一种很有发展前途和应用前景的试验手段,值得在理论和实验中进一步研究。     

损伤材料的动力响应特性

研究了工程材料在动力载荷下损伤演化的计算模型。提出了一般材料在各向异性损伤状态下的两种动力损伤模型。第一种以有效应力的等效值的幂函数为基础 ,第二种以损伤应变能释放率为基础。通过数值分析研究了损伤结构元件的动力响应及损伤材料的动力特性。说明了结构元件中损伤发展的分析方法和它们的有限元程序的执行过程。该研究表明 :损伤结构的频谱下移 ,损伤材料的阻尼比变高 ,响应的振幅明显增加 ,损伤结构可能发生由于损伤发展引起的共振。     

结构构件时程动力响应分析的半解析DQ法

本文提出了一种半解析DQ法，分析结构构件的时程动力响应。算例表明，半解析解DQ法的结果与解析解的结果非常一致。这种半解析的DQ法，通过引入类似文献[10]的推广的DQ单元，可以应用到较为复杂的结构的时程动力响应的求解。