不同覆盖层土性下逆断层场地破裂模型试验分析

发震断裂附近场地破裂及其上建筑物震害分析,是研究活动断层附近岩土体覆盖层厚度、建筑物避让距离及抗断裂措施等最直接、有效的方法。基于大尺寸强震覆盖层土体破裂模型试验平台,对紧邻逆断层的黏性土、砂土覆盖层场地及其含框架结构场地进行试验,分别从土体破裂传播形态、地表位移、土压力变化、加速度监测等方面对比分析,得出结论：(1)框架结构在不同土性覆盖层场地下几乎没改变发震断裂对自由场地土体破裂的传播规律,而受建筑物影响地表主破裂带均出现一定的“迁移”;(2)含框架结构的黏性土覆盖层场地在地表主破裂带处破裂更严重,而含框架结构的砂土覆盖层场地既在地表主破裂带处破裂更严重,也在主破裂带上盘一定距离凹陷严重。与黏性土场地相比,砂土场地对建筑物抗断裂设计更不利。     

单桩-土相互作用非线性数值分析模型

基于OpenSees数值分析平台,建立了单桩-土非线性数值分析模型。模型中考虑了桩身的非线性以及桩-土之间的非线性力学特性,桩-土之间的非线性水平相互作用通过p-y弹簧单元来模拟。结合水平荷载作用下桩-土相互作用拟静力试验结果,对模型的准确性进行验证,并对位于不同地下深度处砂土的水平抗力-位移曲线进行对比分析。结果表明:桩顶水平力-位移滞回曲线及骨架曲线数值模拟结果与试验结果均吻合较好,验证了单桩-土非线性数值分析模型的准确性。此外,在地表以下4倍桩径范围内,砂土-桩水平相互作用力学性能表现出明显的非线性特征,6倍桩径以下深度,呈线弹性状态。     

建筑荷载下桩-土作用机理与数值模拟

桩-土间相互作用机理的研究是保证桩基础在建筑荷载下安全稳定的关键。本文在分析建筑荷载下桩-土间相互作用机理的基础上,利用有限元分析软件对桩在建筑荷载作用下桩-土之间相互作用方式进行了有限元数值模拟研究,采用弹簧单元以及表面效应单元模拟土层对桩的作用力,建立了完整的桩-土作用模型,并得到了在建筑荷载和土层作用力下桩的位移量及其轴向应力分布。该研究可为建筑基础设计提供理论依据。     

桩周土体物理力学性质对滑坡抗滑桩桩间距的影响

抗滑桩加固是滑坡防治的主要工程措施之一,桩周土体物理力学性质对桩-土相互作用有较大影响,进而影响抗滑桩桩间距的确定。基于抗滑桩最小桩间距的计算方法,通过解析法分析了桩周土体物理力学性质对土拱强度条件和桩-土相互作用平衡条件的影响,并利用数值模拟方法研究了桩周土体物理力学性质改变后对抗滑桩桩后滑坡推力分布形式的影响;针对部分渣土边坡中土体物理力学性质较差导致抗滑桩桩间距较小的问题,提出了渣土边坡堆积过程中在抗滑桩设桩处周围填筑改良土体的方法来优化抗滑桩的最小桩间距,并对填筑土体类型、填筑范围和填筑深度进行了研究;讨论了桩周土体物理力学性质对抗滑桩最大桩间距的影响,并将其影响结果与桩周土体物理力学性质对抗滑桩最小桩间距的影响结果进行对比,分析了桩周土体物理力学性质对抗滑桩最小和最大两种桩间距影响效果不同的原因。以深圳某渣土边坡为例验证了在桩周填筑改良土体优化抗滑桩最小桩间距的方法,结果表明该方法在不增加施工成本和施工难度的基础上优化了抗滑桩的最小桩间距,可达到节省渣土边坡治理成本的目的。     

低温模式下地下换热器管土结构冻胀变形特性研究

为研究地下换热器的运行温度(低于0℃)对地下换热器管土结构冻胀变形的影响,通过建立地下换热器管土结构冻胀变形过程的数值模型,以单U型地下换热器管土结构为研究对象,模拟其在不同恒温温度和不同进、出水温差工况下的冻胀变形过程,分析冻胀土体应力、管体变形和管截面的变化特征,以此考察地下换热器的安全运行特性。结果表明:对于恒温运行模式,在土体冻结范围基本一致的情况下,低温运行模式可产生更小的冻胀力、管体变形和管截面减小程度;对于不同的进、出水温差运行模式,在平均运行温度一致的降温模式下,较小的温差可产生较小的冻胀力、出水管管体变形量和管截面减小程度。该研究将冻胀模型应用于地下换热技术领域,可为合理选择地下换热器运行方式以预防冻害提供参考。     

考虑非线性吸附时溶质在有限厚度粘土中的一维扩散解

在采用非线性分段式吸附等温模式的基础上,建立了溶质在粘土中的一维扩散模型,在考虑有限厚度边界及土中溶质背景浓度的条件下得到了相应的解.模型引入了移动边界以说明当溶质在粘土孔隙水中的浓度达到某一较高值后,阻滞因子将发生显著变化.算例分析表明,该模型和考虑经典非线性吸附等温线得到的结果相差不大,这进一步说明了该模型的合理性.考虑非线性吸附效应对溶质迁移有重要影响.在较高溶质浓度下采用线性吸附等温模式会得到偏不安全的结果.该解相对较简单,并可用于验证各种数值模型、拟合试验数据等.     

冻融循环条件下武汉红土物理力学性质试验研究

2008年我国南方出现了历史上罕见的"低温雨雪冰冻"天气,由于土体冻融破坏,产生了很多地质灾害。而在土体冻融过程中,温度和含水量具有重要的影响。通过对取自武汉市汉阳地区的红色黏土进行不同含水量下的冻融循环试验,并连同原状土一起,进行了一系列土体物理性质和工程力学性质变化规律的研究,以验证冻融过程对土体强度的影响。     

弹丸壳体和身管破坏效应仿真

为了研究膛炸时弹丸壳体和身管的破坏效应,用双层金属圆管代替弹丸壳体和身管建立了简易膛炸模型,并运用LS-DYNA动力有限元程序对膛炸过程仿真,分别采取不同的装药方式和起爆方式进行了模拟.仿真结果表明,在不同的装药方式和起爆方式下,弹丸和身管破坏过程及最终破坏效果存在差异.采用的仿真方法和得到的结果可为进一步研究诸如发射...     

恩施地区典型滑坡非饱和土土-水特征曲线的试验研究

非饱和土土-水特征曲线表达了含水率与基质吸力之间的关系,是研究非饱和土的关键。为了进一步了解土质、初始含水率及土体微观结构等重要因素对土-水特征曲线的影响,分别在恩施地区双龙洞滑坡和杨家山滑坡采集土样,进行对比试验研究,结果表明:双龙洞滑坡的土样持水能力强于杨家山滑坡;对于同一种土质,初始含水率对开始阶段的脱水速率影响较大;原状土样被扰动破坏后,持水性增强。同时,对于典型的土-水特征曲线分别利用指数衰减函数和Gardner函数进行了拟合,得到了经验函数表达式,具有一定的实际意义。     

大尺寸结构振动试验系统浅析

研究总结了大尺寸结构振动试验系统现状与振动试验方法,解决随着振动试件尺寸的增大而出现的振动试验加载安装尺寸不足和单台振动台推力不足等问题。对国内外主要可靠性试验室针对大尺寸振动试验采取的方法和技术进行了研究和总结,分析与比较不同技术和方法对于解决问题的优劣,并介绍了采用不同方法进行大尺寸结构试件振动试验案例。总结并介绍了大尺寸结构产品振动试验系统,并对未来大尺寸结构产品振动试验系统的发展进行了展望。