利用循环强度分析张紧式吸力锚循环承载力的方法
摘要：按照在最佳系泊点受倾斜荷载作用的张紧式吸力锚的破坏机制，建议了利用软土不排水循环剪切强度计算软土中吸力锚循环承载力的极限平衡分析方法。该方法考虑了平均系泊荷载在土中引起的平均剪应力对土体循环剪切强度、进而对锚循环承载力的影响。为了说明该方法的可行性，进行了大量张紧式吸力锚在平均系泊荷载与循环荷载共同作用下的承载力模型试验。依据试验结果确定了锚被竖向拔出土层时系泊点的位移破坏标准，并据此确定了与不同模型试验条件对应的循环承载力。进而利用循环三轴试验确定的土层不排水循环强度随平均应力的变化关系和实测的土层剪切强度，通过极限平衡分析计算了与模型试验对应的循环承载力。计算与模型试验结果比较表明，对于张紧式吸力锚被竖向拔出土层的破坏模式，计算结果比模型试验结果偏大，平均偏大1．9％，绝大多数偏差在10％以内。因此，对于软土中的张紧式吸力锚，如果采用该方法计算与竖向拔出土层破坏模式相应的循环承载力时，将结果减小10％是恰当的。岩石内变量蠕变模型研究
摘要：通过一系列砂岩、页岩和辉绿岩室内蠕变试验，获得了不同应力和初始应变状态下岩石蠕变特性。通过误差分析讨论了计算蠕变速率时如何选择时间增量。讨论了复杂加、卸载条件下时间相关蠕变模型的局限性，提出采用不可恢复应变作为内变量来描述复杂条件下岩石蠕变性质，并据此提出了岩石的内变量蠕变模型。试验数据与模型拟合结果对比表明，内变量蠕变模型较好地反映了3种岩石的蠕变行为。此外，还初步讨论了模型在岩石率相关性质研究中的适用性，并利用相关试验数据进行了验证。表层液化地基中结构与桩惯性相互作用简化分析方法
摘要：传统桩基础结构抗震设计中一般认为忽略结构与桩基础相互作用影响使得结构所受惯性作用计算结果偏于保守，但对几次强震中地震动反应谱和桩基础结构震害特征的总结与分析表明，液化作用和结构与桩基础相互作用可能导致桩基础结构惯性作用增强。通过可液化地基中桩基础结构的动力离心模型试验手段，分析了地基液化对结构与桩惯性相互作用的影响，发展了适用于表层液化地基中的结构与桩惯性相互作用的简化计算方法，并利用该方法对文中及Wilson等的离心模型试验进行分析，得到的结构加速度与试验结果吻合较好，从而验证了方法的有效性。基于结构面抗剪强度演化的块体动力稳定性分析
摘要：传统块体理论仅针对块体的静力稳定性分析，而未涉及到动力稳定分析。因此，借用Newmark法累积滑移量的概念，基于块体理论对定位块体在地震历时作用下的动力稳定性进行了研究，提出了以块体累积滑动位移和动安全系数两个指标共同评价块体动力稳定性。提出一种接触面识别及面积计算算法，它考虑了接触面积变化对块体稳定的不利影响，也可用于块体滑动的大变形分析，考虑了块体滑动过程中结构面抗剪强度的演化，可对复杂的凸形块体及凹形块体进行静、动力稳定性分析。将其应用于三峡升船机乘船箱左侧边坡的块体稳定分析中，结果显示块体在强震作用下发生了一段距离的滑动，但震后仍可保持稳定。高应力硬岩卸荷岩爆模式及损伤演化分析
摘要：针对岩爆形成机制研究的不足，结合岩爆实例和真三轴加、卸荷试验，分析了卸荷岩爆模式，建立了围岩卸荷岩爆发生劈裂破坏和剪切破坏的损伤变量表达式，即损伤演化方程。结果表明，岩爆破裂演化表现为劈裂和剪切的复合破坏形式，不同之处只是劈裂和剪切哪一个所占的成分更大而已；随着剪切成分的增大，爆坑由呈现平底到弧形甚至三角形或V形；随着应力的增加，岩爆倾向性围岩有一段时间的平静期（无损伤），具体平静期存在时间的长短与围岩卸荷前后的应力水平有关，损伤一旦开始则加速度明显，具有较强的临界敏感性；劈裂总是优先发生的，围岩卸荷后的应力水平越高含剪切成分越大，岩爆也越强烈。不同岩石破裂全过程的声发射序列分形特征试验研究
摘要：通过对不同岩性的岩石进行单轴压缩声发射试验，获取岩石破裂全过程中的载荷-轴向变形曲线及声发射参数，观察试件破裂失稳时的破坏情况，分析破坏过程的载荷变化关系。着重对比了不同岩石的不同力学性质、岩石声发射序列的时域特征和声发射序列的分形特征。研究结果表明，采用声发射率、能率可以很好地描述岩石破裂损伤的整个阶段；计算岩石声发射率、声发射能率的关联维数，可得出岩石破裂过程的声发射序列具有分形特征；岩石破裂过程的声发射分维值D反映了岩石内部微裂隙的统计演化规律；不同岩性的岩石破裂过程的声发射参数序列的分形特征具有一定的共性；归纳总结出岩体声发射序列分维曲线的演化模式，即波动→持续下降演化模式，提出可以将分维值的持续下降作为岩体破裂失稳的前兆。《岩土力学》2012年第9期被EI收录论文（47篇，收录率100％）（1）
砂岩Ⅰ型断裂韧度及其与强度参数的相关性研究
摘要：岩石的破坏和断裂是密切相关的，岩石强度准则的材料参数和断裂理论的断裂韧度是存在特定关系的，基于此，设计了紧凑的试验方案，对干燥和饱水状态下的砂岩试样进行了3点弯曲断裂韧度试验和抗压、抗拉强度试验，试验结果表明，饱水后，砂岩的Ⅰ型断裂韧度软化效应明显，饱水试样和干燥试样的Kκ比值与砂岩抗压强度的软化系数相近，具有相似的软化效应。同时，从理论上分析了岩石Ⅰ型断裂韧度与抗拉强度之间的关系，并结合大量的试验数据进行了验证，相关结论为以往的岩石Ⅰ型断裂韧度与抗拉强度之间的数据统计拟合公式提供了理论基础。最后，统计分析了砂岩Ⅰ型断裂韧度与抗压强度、黏聚力、内摩擦角等强度参数之间的关系。研究成果对于把握砂岩Ⅰ型断裂韧度及其与强度参数的相关性具有较大的参考价值，相关的分析结论、试验方法和试验结果也可以为其他类型岩石的研究提供有益的参考。压力分散型锚索与拉力集中型锚索抗振性能研究
摘要：京石客运专线石家庄明挖隧道工程与既有京广铁路线近距离并行长达5km，为了摸清列车动载对桩锚支护结构的影响，以及不同锚固形式对动载的响应特点，特在该隧道设立压力分散型锚索试验段，与现场普遍采用的拉力集中型锚索锚固段相对照，进行长期应力、应变量测。在此基础上，对实测数据进行了系统的整理和分析，对比了压力分散型锚索与拉力集中型锚索在应对动载方面的不同特性。研究表明，压力分散型锚索的抗振性能是拉力集中型锚索的5倍，而且具有应力调整时间短、长期抗振性能稳定，预应力损失幅度小、比例低的优点。盾构隧道注浆对既有隧道影响的离心模拟研究
摘要：随着地铁网络不断完善，越来越多的新建盾构隧道近距离穿越既有隧道，然而对于盾构隧道近距离穿越既有隧道影响的研究尚不够完善。以上海典型软弱地层为背景，通过离心模型试验，研究了不同注浆率下的盾构上穿越施工对既有隧道以及周围地层的影响。选用排液法在离心场中模拟盾构施工，在不停机状态下成功模拟隧道开挖卸载、地层损失和注浆效应。分析了在不同的注浆率条件下，既有隧道在上穿越施工期和工后长期的位移、周围孔压和纵向应力的变化规律。试验结果表明，新建隧道近距离上穿越既有隧道时，隧道开挖的卸载效应等会导致既有隧道的隆起，但随着注浆率增大，既有隧道的隆起量减小。但过高注浆率对周围土体扰动较大，从而导致工后既有隧道的沉降也越大。水泥混合上海黏土pH值和电导率与强度特性研究
摘要：针对目前钻芯取样、标准贯入试验、荷载试验等水泥搅拌桩的检测方法试验要求高、试验时间长、测试费用高等诸多缺点，提出联合测定水泥土初期pH值与电导率的方式来判断其后期无侧限抗压强度与混合土性状的方法。以上海地区第④层黏性土为研究对象、以水泥掺量为变量，对加固土体的化学性质与其强度增长特性做了试验研究；探讨了pH值和电导率与水泥掺量、养护时间、后期强度之间的关系。试验结果表明，当水泥土初期的pH值和电导率大于分别为11．5和0．09s／m的临界值时开始产生强度。在此之后强度随着pH值的增长而缓慢增加，但当pH达到11．8时，强度开始随着pH值的增长而迅速增加。电导率与强度变化关系的这些特征可以避免用水泥土初期pH值单一化学指标来判定其后期无侧限抗压强度带来的误差与风险。为判定上海地区黏性土水泥搅拌桩的强度提供试验依据。黄土抗震陷变形的酸改性方法及其微观结构分析
摘要：低黏性粉质黄土的架空弱胶结微结构，导致这种黄土在动荷载作用下呈现出强度低、震陷变形大的现象，为黄土场地地基处理提出了挑战性的技术难题。黄土结构改性是通过改变其微观结构，达到有效降低震陷变形和湿陷性等为目的。本文采用酸改性方法处理黄土，即通过加入有较强分散和胶结效果的硼化合物作为主要改性物质；加入轻质碳酸钙等填料，调整原状土的颗粒粒径级配；以磷酸稀释液调解土的pH值。对改性土样进行震陷等试验测试对比，确定最佳配方，同时分析改性前后微观结构和能谱的变化。结果表明，酸改性方法能有效改善黄土的微观结构，使得土样的震陷变形系数明显降低。并且所添加的改性原料无毒，不会对土层产生污染。绿片岩软弱结构面剪切蠕变本构模型研究
摘要：基于岩石双轴流变试验机得到的具有绿片岩软弱结构面的灰白色大理岩剪切蠕变试验曲线，对绿片岩软弱结构面的长期强度特性和加速蠕变特性进行研究，并在此基础上提出了1个新的非线性剪切流变元件，将该元件与西原模型串联起来，建立1个新的非线性黏弹塑性剪切流变模型，以充分描述绿片岩软弱结构面的剪切流变特性，采用绿片岩软弱结构面加速蠕变曲线，对提出的非线性黏弹塑性流变模型进行了辨识，得到了绿片岩软弱结构面非线性黏弹塑性流变模型的参数，对流变模型与试验结果进行比较，结果表明，所建立模型是正确合理的。节理泥质粉砂岩卸荷流变试验及流变规律研究
摘要：为了解节理对泥质粉砂岩卸荷流变规律的影响，进行了同起始围压，不同应力水平下的节理泥质粉砂岩分级卸荷流变试验。首先，详细介绍了节理试样的预制方法及卸荷流变试验的过程，然后，研究了节理试样在不同应力水平作用下的轴向及侧向流变应变变化规律，得出节理倾角为0。的试样轴向及侧向流变应变随围压降低的增大趋势最陡，节理倾角为60°的试样其次，节理倾角为40。的试样最缓。同时，分析了节理对轴向及侧向流变速率变化趋势的影响，探讨了不同倾角节理试样的卸荷流变破裂机制。研究结果较为全面地掌握了节理泥质粉砂岩的卸荷流变基本规律，为进一步建立节理岩体的流变本构模型及参数辨识提供了可靠依据。循环荷载频率对黏土中吸力锚承载力影响的模型试验研究
摘要：为了研究循环荷载频率变化对吸力锚承载力的影响，进行了不同频率循环荷载作用下，张紧式吸力锚在最佳系泊点受静荷载与循环荷载共同作用时的承载力模型试验。结果表明，当循环荷载与静荷载加载方向相同时，尽管循环荷载频率不同，但锚的破坏模式与静荷载作用下锚的破坏模式一致，均为竖向拔出；荷载循环频率的变化对锚的循环平均位移有一定影响，在循环荷载开始作用阶段，随循环频率增大，循环平均位移逐渐减小，随荷载循环次数增加，循环频率对循环平均位移影响逐渐减弱；荷载循环频率改变会对锚的循环承载力产生影响，当荷载循环频率从0．1Hz减小至0．01Hz时，若循环破坏次数为100，循环承载力降低8％左右；若循环破坏次数为1000，循环承载力降低4％左右；当循环破坏次数达到2000时，循环承载力仅降低1％左右，此时可忽略循环荷载频率的变化对承载力的影响。冻融循环对不同塑性指数路基土弹性模量的影响研究
摘要：在季节性冻土区，不同状态（塑性指数，围压等）路基土在通车运营期间经历冻融循环后，其物理力学性质会发生变化，但目前针对冻融循环对其的影响研究还不够广泛和深入，不能给季冻区路基设计提供准确的数据支持，故路基设计时并未将这种变化考虑其中，只取设计前期所采土样的试验值。取季节性冻土区3种不同塑性指数路基土，在室内采用最佳含水率制备成最大压实度试样，在封闭条件下经历0～7次完整冻融循环过程后，进行不同围压下的三轴压缩试验，在偏应力一应变曲线中通过直线段应力一应变关系得到弹性模量数据，结果表明，同种土相同冻融循环次数下，弹性模量随围压增加而增加；相同围压下弹性模量随冻融循环次数基本呈下降趋势。采用指数函数对所有弹性模量数据进行多元非线性拟合，建立不同塑性路基土弹性模量与围压及冻融循环次数的关系，拟合效果理想，可为缺乏相关资料的季冻区路基设计提供参考。分散性土动剪切模量影响因素的试验研究
摘要：分散性土耐冲蚀性低、抗渗性能差，在纯水中具有很高的分散性，严重威胁水利工程的安全。在分散性土的鉴别和改性方面已有很多成果，但分散性土动力特性的研究见诸报端的还很少。利用日本诚研社生产的DTC-199型电液伺服加荷往复扭剪三轴仪，对取自宁夏某碾压均质土坝的分散性土的动剪切模量进行了探索。通过改变试样的含水率、干密度和围压等初始条件，研究分散性土在不同试验条件下的动力特性及剪切模量的变化规律，并进行对比分析。得出：分散性土的动剪应力一应变关系符合Hardin-Drnevich双曲线模型；控制初始条件，当其他条件相同时，含水率越低，动剪切模量越大；干密度越大，试样动剪切模量越大；围压越高，其动剪切模量越大；初始剪切模量及最大动剪应力的变化规律与之相似。动剪切模量随动剪切应变的增大普遍呈衰减趋势。含交叉裂隙岩体相似材料试件力学性能单轴压缩试验
摘要：以相似材料制作含交叉裂隙岩体试件，考虑主裂隙与加载方向之间角度变化及主、次裂隙之间角度变化制作20组试件，对试件进行单轴压缩试验，研究交叉裂隙对岩体破坏模式及力学特性的影响。研究表明，主裂隙与加载方向呈0°及90°时，试件破坏主要为沿次裂隙扩展的剪切型破坏；当主裂隙与加载方向呈30°及45°时，试件破坏主要是沿主裂隙扩展所致的剪切型破坏；主裂隙角度一致情况下，大部分含交叉裂隙岩体破坏强度高于含单向裂隙岩体，含交叉裂隙岩体试件应力一应变曲线峰后下降斜率比含单向裂隙岩体大；主裂隙角度一致情况下，当次裂隙与主裂隙呈45°夹角左右时，岩体试件强度较低，当次裂隙与主裂隙呈30°及90°夹角左右时，岩体试件强度较高。
