考虑应变软化和剪胀的柱形孔扩张理论分析

采用应力跌落软化模型、简化的体变ε2-大主应变ε1及大主应变ε3-小主应变ε1关系反映岩土类材料的软化和剪胀特性,基于Mohr-Coulomb破坏准则和平面应变轴对称问题的控制方程,推导并给出柱形孔扩张问题的应力场、应变场、位移场、塑性区半径和孔扩张压力的求解公式。通过算例,分析了剪胀因素、软化特性对孔扩张问题的影响。为了反映剪胀和软化特性对柱形孔扩张的影响,将本研究解与基于理想弹塑性模型的解进行了比较分析,结果表明,剪胀和软化特性对孔扩张影响显著。     

粗粒土变形与强度特性大三轴试验研究

对两种不同密度的某粗粒土进行了大三轴固结排水剪切试验,分析了粗粒土的应力-应变关系、强度及变形特性,初步探讨了反映剪胀程度的剪胀因子与三者之间的关系,对现有的一些适用于粗粒土的经验公式进行了验证。结果表明:粗粒土低围压下表现出应变软化和剪胀、高围压下表现出应变硬化和剪缩;高围压下最大主应力比和剪胀因子近似呈直线关系;粗粒土的抗剪强度包络线呈非线性,内摩擦角随剪胀因子的增加大致呈线性增加趋势,说明剪胀性的发生会增加粗粒土的抗剪强度;抛物线表达式能较合理地反映侧向应变与轴向应变之间的关系。     

荆州城区黏性土三轴与直接剪切试验强度对比分析

直接剪切试验与三轴试验是测试土体强度参数的2种方法,2种试验方法各有其优缺点,比较土体三轴与直接剪切条件下的土体强度参数有积极的应用价值.以荆州城区黏性土为对象,进行直接剪切与三轴剪切试验（不固结不排水试验（UU）、固结不排水试验（CU））,比较不同试验方法下土体的强度参数,讨论不同试验方式和排水条件对土体抗剪强度参数的影响.在相同黏性土的情况下,UU试验的黏聚力大于CU试验,而内摩擦角远小于CU试验;UU试验的黏聚力大于直接剪切试验,而内摩擦角小于直接剪切试验;CU试验的黏聚力和内摩擦角均略大于直接剪切试验;UU试验的黏聚力最大,CU试验的内摩擦角最大.     

土钉支护加固机理的数值分析

采用摩擦-接触型界面单元模拟钉土界面真实的变形协调情况,建立了基坑开挖土钉支护的数值分析模型,并通过和工程实测对比验证了模型的可靠性.借助动态仿真分析支护系统内力、钉土界面剪应力以及土体应力状态和应力路径随开挖、支护的不断推进而发展变化的全过程,定量揭示了支护系统的加固机理:单根土钉发挥应力分担、扩散以及传递的锚固作用,分别改善土钉头部、中部和尾部土体的应力状态,并提高土体抗剪强度;群钉系统发挥整体加固作用,增加土体刚度;土体强度、刚度增加且应力减小,双重抑制了边坡位移和塑性区的发展.     

高速公路加筋土体的滑移变形过程模拟

首先分析了加筋土颗粒接触面处的单元剪切刚度矩阵，并考虑土体剪切破坏的应力特点，引入莫尔库伦强度准则对加筋土体的微元强度进行度量，从而建立了模拟加筋土体滑移变形过程的统计损伤本构模型.在此基础上，进而提出一种较完备的，且参数少、物理意义明确的模型参数确定方法.最后，通过与常规直剪试验曲线的对比分析，发现该模型能够模拟加筋土体的滑移变形特性，并进而探讨了土体抗剪强度随法向应力的变化规律，从而验证了模型的合理性.     

一维损伤对低含水率膨胀土强度和变形的影响

对3组15个不同破损孔径的一维损伤膨胀土圆柱试样,进行控制净围压分别为50,100,150kPa的三轴剪切试验,研究低含水率(w=7%)条件下一维圆柱孔破损重塑膨胀土的应力-应变特性、体变特性以及破损形态.试验结果发现:与以往常规含水率(约20%)土样不同,破损孔径对膨胀土强度没有显著的弱化或者是强化作用,相同破损面积的试样之间也未表现出相似的强度和变形特征;揭示了既有破损对土体峰值强度的影响与土体的含水率密切相关.试样整体表现出先剪缩后剪胀的特性,但随着围压的提高,剪缩阶段明显缩短;从破坏形态可以看出,随着围压的提高,裂隙长度变短、倾角变小,说明围压对既有裂隙的扩展有明显的抑制作用.     

考虑剪胀的弹脆塑性软化球形孔扩张问题

用应力一次跌落软化模式来模拟应力应变软化曲线，用双折线来模拟体变εＶ－大主应变εＩ，小主应变ε３－大主应变ε１关系，推导出球形孔扩张时，应力场、应变场、位移场和最终扩张压力的显式表达式。运用所得公式，分析了不同软化程度，不同剪胀特性的初始地应力场对球形孔扩张时，应力，位移及塑性区开展规律的影响。     

考虑剪胀的弹脆塑性软化球形孔扩张问题

用应力一次跌落软化模式来模拟应力应变软化曲线；用双折线来模拟体变ε＿Ｖ—大主应变ε＿１，小主应变ε＿３一大主应变ε１关系，推导出球形孔扩张时，应力场、应变场、位移场和最终扩张压力的显式表达式。运用所得公式，分析了不同软化程度，不同剪胀特性和初始地应力场对球形孔扩张时，应力、位移及塑性区开展规律的影响。     

考虑泥皮作用的深厚覆盖层坝基防渗墙应力变形特性分析

【目的】分析深厚覆盖层坝基防渗墙墙体与覆盖层土体之间、墙段与墙段之间存在的泥皮对防渗墙应力和变形特性的影响。【方法】以新疆叶尔羌河下坂地水利枢纽工程大坝为例,通过试验确定了夹有泥皮情况下覆盖层土体与防渗墙之间接触面的参数,在对防渗墙进行分段并考虑泥皮作用的条件下,对施工期、蓄水期以及渗透压力作用下墙体的应力和变形情况进行分析,并与不考虑泥皮时的计算结果进行了对比。【结果】当接触面的摩擦系数为0.2～0.4时,在不同接触面参数条件下,在施工期,防渗墙的最大水平位移相对于不考虑泥皮时增大了0.002m,最大竖向位移增大了0.066～0.075m,最大拉应力降低了0.62 MPa,最大压应力降低了4.64～5.31 MPa;在蓄水期,防渗墙的最大水平位移相对于不考虑泥皮时增大了0.069～0.071m,最大竖向位移增大了0.009～0.027m,最大拉应力降低了0.39～0.50MPa,最大压应力降低了4.47～4.84MPa。【结论】泥皮对防渗墙各墙段间的相对错动能发挥一定的缓冲作用,有利于改善墙体的受力状态,对防渗墙应力和变形特性的影响非常明显。     

基于CAESARⅡ的埋地热油管道应力计算

对于埋地管道,土壤和管道的相互作用是管道应力分析的重要组成部分,研究管道周围土壤的力学特性至关重要。基于CAESARⅡ应力软件建立了合理的埋地热油管道应力分析模型并进行数值计算,分析了操作温度与安装温度差值、管道埋深、土壤内摩擦角等参数对管道局部推力和位移的影响。研究表明:管道内外温差、埋深及土壤内摩擦角对埋地管道地上和地下部分的应力、位移、固定墩推力的大小和方向影响较大,设计时必须对土壤参数进行准确界定,以期达到理想效果。