考虑围压效应的冻结砂土动态本构模型研究

为描述主动围压作用下冻结砂土的动态力学特性,通过在朱-王-唐模型的非线性体上串联塑性体,建立了能够考虑围压效应的冻结砂土动态损伤本构模型;分析了损伤参数对应力-应变曲线特征、屈服点、峰值应力和峰值应变的影响规律,基于冻结砂土动力学试验数据确定了模型参数;通过将模型和试验数据进行对比,并对不同试验条件下模型的预测误差进行分析,验证了模型的适用性和准确性。结果表明,损伤参数对应力-应变曲线弹性阶段和屈服点无明显影响,而对塑性阶段和破坏阶段的影响较为显著,本构模型预测的应力-应变曲线与试验结果具有较好的一致性。模型能够预测围压引起冻结砂土塑性阶段占比大和屈服点明显的特征,且能够描述围压对冻结砂土动态强度的增强效应;不同负温和主动围压条件下,模型对峰值应力和屈服强度的预测效果优于峰值应变和屈服应变。     

以标准贯入击数判断场地地震液化的概率方法

对地基的液化情况进行定量化判断已是土木工程界的共识。鉴于目前可靠度理论在岩土工程中因其计算复杂而应用受到限制,本文采用柯尔莫哥洛夫（Koлмогоров）检验方法分析标准贯入击数概率分布规律,在此基础上对临界标准贯入击数的概率分布规律进行适当简化,从而给出了一种可利用标准贯入击数进行液化判断的定量化概率方法,进一步结合工程实例进行分析,提出一些有意义的结论。     

砂土扰动效应的细观探讨

从细观尺度上分析了砂土类介质两种典型理想单元体内部结构变化对其力学响应的影响；结果表明即使颗粒性质相同，其结构形式（packing)不同亦有不同的力学响应。这为砂土扰动效应提供了一种以定量分析为基础的新解释。     

砂土初始孔隙比空间变异性对其力学特性及破坏模式的影响分析

现有研究大多采用简单的摩尔库伦模型针对土的空间变异性对边坡或基础的安全系数或失效概率做计算分析.事实上临界状态本构模型,如SIMSAND,能更准确地反映土的应力-应变关系.为此,本文采用SIM-SAND模型,针对砂土初始孔隙比的空间变异性对其力学特性及破坏模式的影响做详细分析,算例采用简单的室内平面应变双轴试验,分为松砂排水、密砂排水、松砂不排水和密砂不排水四种情况.每一种情况均采用蒙特卡罗方法进行初始孔隙比的随机分布生成,并做大量计算,以此来分析初始孔隙比的不均匀性对剪切带生成和破坏模式和竖向承载力发展及其概率密度分布的影响.     

双滑移转动率模型对椭圆散粒体的适用性

首先基于椭圆颗粒接触点的运动关系推导出新的平均纯转动率（APR）表达式,并将其引入到已有的描述圆形散粒体流动特性的双滑移转动率模型（DSR²模型）中;而后采用改进的NS2D离散元程序对长短轴比例分别为1.4和1.7的椭圆颗粒堆积体进行一系列不排水单剪试验,验证以椭圆颗粒为基础的离散元方法模拟砂土流动特性的可行性及DSR²模型的合理性。数值试验及已有成果表明,以椭圆颗粒为基础的NS2D程序能够模拟砂土的流动特性,对圆形和椭圆形颗粒体系,DSR²模型均能很好地预测运动模型中转动率参量的变化情况;APR是联系连续介质力学和离散介质力学的重要参数,它将二者有机结合成一个整体。     

砂土的应力空间特征面及物态模型

依据饱和砂土的剪缩剪胀性在往返荷载下的反应性状 ,揭示了饱和砂土具有初剪缩、次剪缩、剪胀、反向剪缩和弹性剪切等不同物态 ,它们在有效应力空间具有不同的路径变化。进而 ,在状态边界面和物态转换面的基础上 ,又引入了应力历史边界面和初始屈服面 ,通过有效应力状态点及应力历史边界面和初始屈服面的运动规律 ,建立了饱和砂土物态变化的数学描述 ,可区分不同的物态变化     

胶新铁路砂土液化区路基沉降规律研究

地震液化常给人们带来巨大损失,而剪切振动和循环荷载作用下的动力学效应常被认为是地震液化的主要原因,人们对剪切荷载作用下饱和砂土的液化问题进行了较多的研究,而对循环荷载作用下砂土液化的动力学效应研究较少。胶新铁路在DK39+000开始为高地震烈度区,DK283+550~DK283+770分布有地震可液化层,工程修建后列车动荷载的影响将会有诱发砂土液化的可能性。为了研究通车前自然沉降特征和通车后循环荷载作用下的路基沉降变形规律,本文在具体分析了砂土液化的概念和准则判别的基础上,重点分析了砂土液化区路基沉降特征,包括测试断面竖向分层沉降变形特征分析和路基水平位移特征分析。最后在试验的基础上,从理论上给出了循环荷载下砂土的本构关系。     

饱和砂土振动扎隙水压力理论与应用研究进展

本文简要回顾了地震、波浪等引起的往返载荷作用下饱和砂土孔隙水压力理论与应用的研究历史和实践背景,并从影响因素、计算理论与应用等较广泛的范围,就目前国内外对饱和砂土振动孔隙水压力问题的研究现状作了较系统的评述,最后讨论了有待进一步研究的问题。     

Water transfer characteristics during methane hydrate formation and dissociation processes inside saturated sand

Gas hydrates formation and dissociation processes inside porous media are always accompanied by water transfer behavior, which is similar to the water behavior of ice freezing and thawing processes. These processes have been studied by many researchers, but all the studies are so far on the water transfer characteristics outside porous media and the water transfer characteristics inside porous media have been little known. In this study, in order to study the water transfer characteristics inside porous med...     

黄土和砂土岩中填实爆炸辐射弹性波的对比研究

研究地下爆炸弹性区的震动特性,关键是获得场地介质与爆炸能量耦合作用下辐射弹性波的实验参数。对于不易加工成大尺寸模型的砂土岩,为研究其填实爆炸下辐射弹性波的特征,采用0.125 g TNT微型炸药球作为爆炸源,以塑性区可置换的?1 370 mm×1 200 mm黄土样品作为提供应力波传播路径的载体,用波阻抗近似相等的重塑黄土和砂土岩样品分别作为源区介质,对比分析了两种介质中微药量填实爆炸辐射的弹性波传播特征。实验结果表明:在测试范围内,两种介质中填实爆炸激发的弹性应力波粒子速度(位移)峰值的衰减规律、波形的主频变化规律一致;砂土岩中爆炸辐射的弹性波粒子速度(位移)峰值整体高于黄土、粒子速度波形的半高宽和主频低于黄土;砂土岩中爆炸耦合的向外传播的弹性波能量比黄土大。实测结果反映,黄土和砂土岩中填实爆炸弹性波能量耦合强度的差别。