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岩石力学与工程学报 2013年第02期杂志 文档列表

岩石力学与工程学报杂志土工基础

现浇X形桩产生地基附加应力的修正Geddes应力解349-362

摘要：现浇X形混凝土桩（X形桩）作为新型的异形截面桩,其侧摩阻力和端阻力对桩周土体产生的附加应力的计算方法尚未得到系统的研究。传统的Geddes解以圣维南原理作为模型假设的依据,忽略桩截面半径和截面形状对计算结果的影响,误差较大。在Geddes应力解的基础上,对附加应力计算过程引入二重积分,推导得出修正的Geddes应力解。通过2种计算方法对X形桩附加应力进行对比分析,结果表明：桩径越大,异形特性越突出,Geddes应力解的误差越大。用修正Geddes应力解分析X形桩侧摩阻力和端阻力产生的附加应力,可知X形桩对下卧层土体产生的附加应力是等截面面积的圆形桩的1/3左右,而端阻力产生的下卧层的附加应力是等截面面积的圆形桩的1～2倍。在1.05倍桩长以下的大部分下卧层区域内,凹弧段侧摩阻力产生的附加应力大于凸出段。随着凸出段与凹弧段侧摩阻力比值的增大,凹弧段侧摩阻产生附加应力系数逐渐减小,凸出段侧摩阻产生的附加应力系数逐渐增大,但两者之和始终小于圆形桩。对于端阻力,X形桩凹弧区产生的附加应力是凸出区的1～3倍。通过对单桩桩顶沉降对比计算,表明修正Geddes应力解与Geddes应力解相比,更适合解决X形桩地基附加应力和沉降问题。

前期动载对低塑性粉土静态和动态强度的影响363-368

摘要：低塑性粉土广泛存在于世界范围内,在地震中容易产生液化现象,然而一些基础设施破坏不仅见于地震中也发生在地震后,这就决定了研究低塑性粉土震后行为的必要性。以美国中部密西西比河沿岸低塑性粉土为试验材料,研究动载对低塑性粉土静态和动态强度的影响。在动三轴仪上对试样施加动载引起超孔隙水压力,排水重固结后,分别对2组震动后试样进行静态和动态三轴强度试验。试验结果表明,当液化水平小于0.70时,前期动载对粉土的不排水剪切强度影响不大;相反地,只有当液化水平大于0.70,密西西比河沿岸粉土的震后重固结体积应变和不排水剪切强度才伴随着液化水平的提高显著增加,但相对于砂土而言,重固结体积应变在较低的液化水平时即有明显增加。与前期动载对不排水剪切强度的影响不同,当动载所引起的液化水平为0.35或轴向应变为0.2%时,抗液化强度达到最大值,若液化水平大于0.35,抗液化强度伴随液化水平提高而降低。如果前期荷载引起较大的压应变,在重固结后第二次动载循环中,轴向压力相比轴向拉力引起较小的超孔隙水压力。

基于状态参数的砂土非线性弹性模型研究369-376

摘要：砂土的密实度和有效围压显著地影响着它的力学变形特性。为了反映这2个因素的影响效应,对沈珠江基于初应变法提出的三参数（压缩模量K0、杨氏模量、体变系数）非线性弹性模型进行修正。首先建立一种可以有效地反映初始状态影响的K0压缩曲线描述模式。其次,为了反映密实度和有效围压对排水三轴试验中剪切曲线的影响,基于状态参数定义＂虚拟峰值偏应力＂这一变量,并给出一个新的剪切曲线描述模式。另外,为了描述砂土的变形特性,引入剪胀方程。该修正模型数学描述简单,仅有10个材料参数,且各参数均容易确定。最后,利用该修正模型对排水、不排水条件下的三轴试验进行模拟,模型的计算结果与实测结果吻合较好,表明该修正模型可以较准确地描述砂土的物理状态变化对其力学与变形特性的影响,初步验证模型的合理性。

碎石填筑场地强夯加固机制及施工工艺377-384

摘要：针对碎石高填方机场强夯加固机制与施工工艺问题,开展工程场地试验和室内模型试验研究。通过试验测量强夯作用下场地加速度响应,研究非常规级配碎石填筑体的强夯动力响应特性,并结合数值有限元计算研究夯击能、夯击动量（夯锤落距）、夯锤尺寸等参数与夯沉量、有效加固范围的关系。结果表明,碎石场地夯击点斜下方向为加速度响应弱区域;碎石场地的塑性变形耗散能量在每次夯击中基本保持稳定,但夯沉量由于塑性区域的增大而逐步减小;提高夯击能可有效地增大场地的夯沉量,但对达到稳定夯沉量的有效夯击次数影响不显著;改变夯锤落距、夯锤底面积对夯沉量和场地塑性区域大小有不同的影响。最后给出本工程条件下强夯施工的技术指标。

荆门非饱和压实膨胀土的吸力特征及其本构方程385-392

摘要：吸力与非饱和土的力学性状密切相关,为探讨非饱和膨胀土吸力变化规律,以滤纸法为研究手段,测定6种不同压实度与13种不同重力含水率组合条件下荆门弱膨胀土的总吸力与基质吸力。试验基本覆盖该膨胀土持水状态与密实状态的可能变动范围。研究表明：土体持水状态与密实状态均对压实膨胀土吸力影响显著。相同密实状态下,吸力随持水程度的增大而降低,且变动幅度较大。相同持水状态下,吸力随密实程度的增大而增大。密实度小的试样吸力变化幅度大,密实度大的试样吸力变化相对平缓。在明确吸力变化规律的基础上,构建吸力-饱和度-孔隙比关系的本构方程,数值再现结果与模型预测结果均表明该方程能够有效描述压实膨胀土在可能密实状态与持水状态范围内的吸力变化规律。

基于Info-Gap理论的基桩下伏岩溶顶板稳定性的主动分析方法393-400

摘要：针对因不能获得足够数据信息量而无法准确描述不确定参量的分布形态问题,引入Information-Gap（简称为Info-Gap）理论,首先,通过对不确定参量的不确定性程度度量方法和满足预定功能的不确定参量的允许不确定性程度变化幅度确定方法的研究,建立基桩下伏岩溶顶板稳定性的不确定性分析的稳健可靠度分析模型;然后,基于现有岩溶顶板安全系数在不同失稳模式下的极限平衡分析方法,建立基桩下伏岩溶顶板功能输出响应模型,并在此基础上,基于区间组合分析法,建立基桩下伏岩溶顶板稳定性的稳健可靠度指标确定方法,从而提出基于Info-Gap理论的基桩下伏岩溶顶板稳定性的不确定性分析新方法。该方法对数据信息量要求低,无需掌握不确定参量的分布形态,是对现有相关理论与方法的补充与完善;而且,由于该方法将不确定参量区分为设计变量和设计参数,实现基桩下伏岩溶顶板稳定性在不同设计变量下不确定设计参数的允许不确定性程度的动态分析,因而,使该新方法既具有被动应对功能,又具有主动处置功能。最后,通过工程实例分析,表明所提方法的可行性与合理性。

考虑土-桩-结构相互作用的PHC管桩抗震性能试验研究401-410

摘要：通过振动台模型试验,在考虑土-桩-结构相互作用的条件下研究PHC管桩的抗震性能。试验采用层状剪切土箱,装填黏土、粉土、砂土3种土体,分别安装单桩、三桩和六桩3个模型。对每个模型施加3种不同的地震波,5种不同的振动强度。结果表明：随着振动持续,各模型体系的自振频率降低,阻尼增大。随着震级增加,土-桩-结构间的相互作用影响加大,土体及土-桩-结构体系的非线性增强,且少桩体系的非线性性质要强于多桩体系。桩的数量和布置方式以及上部结构的变化均极大地影响着桩体应变和弯矩的大小及分布规律。三桩、六桩模型最大拉应变比单桩模型分别下降23%和66%,最大弯矩分别下降29%和70%,桩-土界面压力分别下降22%和32%。多桩体系的震动破坏程度也远弱于少桩体系。初步确定PHC管桩在高烈度地区的应用是可行的,值得进一步研究。

土体三轴加卸荷对桩基影响模型试验系统研制与应用411-416

摘要：为模拟土体三轴加卸荷对桩基侧摩阻力产生的影响,研制土体三轴加卸荷对桩基影响模拟试验系统。该系统包括4个子系统：三轴加卸荷系统、模型桩组、量测系统及数据自动采集系统。该系统可通过气压加载法在大直径土样顶面及侧向以较高荷载进行加卸荷,模拟不同土性、不同桩端约束条件下土体沉降或回弹对模型桩产生的影响,并通过试验验证其有效性和可靠性。试验表明：系统智能化程度高,可实现大荷载长期稳压,量测系统灵敏度高稳定性好;桩端自由悬空条件下,随土样竖向及侧向施加气压荷载增加,最大正负侧摩阻力增大,中性点发生在（0.5～0.6）L（其中,L为桩身长度）区域。卸荷初期土体回弹变形不大,但桩受拉力发展很快至较大值。系统可用于模拟土体不同路径加卸荷对工程桩的影响。

考虑主应力轴旋转的砂土变形特性试验研究417-424

摘要：采用空心圆柱扭剪仪（HCA）进行一系列排水试验,研究主应力轴旋转条件下砂土的变形特性。试验采用2种类型的加载路径,第一种保持偏应力不变旋转主应力轴,第二种在增加偏应力的同时旋转主应力轴。通过改变偏应力的应力水平,研究砂土的变形以及非共轴度的变化规律。同时,对同等试验条件、材料和加载路径下不同密实度试样的试验结果分析,研究密实度对于非共轴度的影响。另外,采用2种材料进行对比试验（Portaway砂与LB砂）,研究砂土初始各向异性与非共轴性之间的关系。试验研究结果表明：砂土的变形随着主应力轴的旋转而累加,并体现出显著的非共轴特性。砂土的非共轴度与材料所处的应力水平、密实度及初始各向异性均存在一定相关性。

红层泥岩改良土特性室内试验研究425-432

摘要：宜巴高速公路穿越巴东组紫红色泥岩地层。直接将泥岩风化物作为路基填料填筑,产生了路面鼓包,翻浆冒泥和路基不均匀沉降、承载力不足等工程问题。为了消除泥岩路基土不良特性,采用石灰、水泥、粉煤灰对泥岩风化物进行改良试验研究。开展击实、承载比、无侧限抗压强度试验,利用自制崩解仪、大环刀进行改良土崩解试验及土水特性测试,利用环境电镜扫描改良土微观结构,研究分析泥岩改良土的工程特性及改良机制。在综合评价改良效果及分析膨胀指标、承载比、无侧限抗压强度等常规改良效果评价指标基础上,尝试结合耐崩解性、土水特性指标全面对比分析改良效果。结果表明：改良剂消除泥岩路基土的膨胀特性,大幅提高其承载力及抗压强度指标,其耐崩解性及水稳定性也得到提高和改善;水泥改良路基土效果最佳,掺比5%为最优;石灰改良效果次之,最佳掺比为7%;粉煤灰改良效果最差,掺比11%为最优,适当提高粉煤灰掺量改良效果会更佳。

《岩石力学与工程学报》征稿简则I0002-I0002

摘要：本刊系中国科协主管、中国岩石力学与工程学会主办的力学类总被引频次和影响因子均居前列的期刊，为建筑科学与水利工程类国家核心期刊，并于2004年12月和2006年10月两次被评为“中国百种杰出学术期刊”；被美国EICOMPENDEX、《剑桥科学文摘》（CSA）、《日本科学技术社数据库》和国内许多权威数据库确定为核心收录期刊。凡在本刊上发表的论文，即认为作者默认并同意其论文被以上数据库收录。

《岩石力学与岩土工程学报》2012年终工作总结I0003-I0004