大型无粘性土渗透破坏试验系统及应用

研制了不同规格的大型无粘性土渗透试验系统,包括试验装置、供水和测量系统。针对积石峡面板堆石坝的垫层料、过渡料等坝料进行了30余组试验,为大坝的设计施工提供了重要的依据。实际应用表明,该系统操作方便,测量精度高,可靠性好。     

基于“浆-土”耦合效应的砂土劈裂注浆机理研究

将劈裂注浆扩散过程简化为平面辐射圆,基于牛顿型本构方程分析了浆液流场变化特征,并将劈裂通道下侧砂层视作半无限空间弹性体,采用弹性力学推导了均布荷载下劈裂通道宽度、浆液压力的分布方程;通过调节浆液黏度、土体弹性模量等参数,对“浆-土”耦合效应下砂土劈裂注浆基本规律进行了探讨。研究结果表明：孔口及浆液锋面处注浆压力衰减较快,而中间区段压力衰减较慢,劈裂通道宽度的分布趋势则与浆液压力分布趋势完全相同;浆液扩散半径与浆液黏度、砂土弹性模量正相关,劈裂通道宽度与浆液黏度正相关,而与砂土弹性模量负相关。最后,结合始祖山隧道进行了工程验证,表明理论计算值与现场开挖检测值偏差16%～20%,处于工程设计允许范围,证实了理论模型的适用性。     

长期碱环境下GFRP筋抗压性能的尺寸效应

为研究玻璃纤维增强聚合物(glass fiber reinforced polymer,GFRP)筋在碱环境中抗压性能的尺寸效应,对4种直径(12、19、25、41mm)的GFRP筋在40℃和80℃的碱溶液中进行加速老化试验,研究直径对试件表面形貌、破坏形态和抗压强度的影响。结果表明:侵蚀90d后,直径为12mm的GFRP筋表面变为白色,而直径分别为19、25、41mm的GFRP筋表面变为黄褐色;GFRP筋受压均因树脂基体劈裂而破坏;直径越小,抗压强度保留率越低,且温度越高,腐蚀时间越长,尺寸效应对抗压强度保留率的影响越明显。并提出了碱环境中考虑尺寸效应的GFRP筋抗压强度退化模型。     

地铁荷载下隧道周围粉性土孔压的单因素试验

为了研究地铁荷载作用下饱和粉性土的孔隙水压力特性,针对上海地铁10号线国权路附近的饱和粉性土进行多功能GDS循环三轴试验,考虑了振动频率、动应力幅值及固结比等因素对孔隙水压力的影响。试验结果表明:土体遭受地铁振动荷载作用下,孔隙水压力经过三个阶段的变化过程,即快速增长-缓慢增加-衰减稳定。相同振动频率及固结比条件下,动应力幅值越大,产生的孔隙水压力越大;相同动应力幅值及固结比条件下,频率越小,产生的孔隙水压力越大;相同动应力幅值及振动频率条件下,固结比越大,产生的孔隙水压力越大。采用单因素设计法及方差分析,得到振动频率、动应力幅值及固结比等因素均对孔隙水压力有非常显著的影响。     

冻融循环作用下钢渣粉改良膨胀土的膨胀与压缩性能试验

通过掺加水泥、钢渣粉及氢氧化钠改良膨胀土,进行无荷膨胀率试验、无侧限抗压强度试验及三轴压缩试验。研究冻融循环条件下水泥改良膨胀土(ES-C)、钢渣粉水泥改良膨胀土(ES-SSP-C)及钢渣粉水泥氢氧化钠改良膨胀土(ES-SSP-C-SH)的力学性能。结果表明:各改良土的自由膨胀率排序为ES-SSP-C试样ES-C试样>ES-SSP-C试样;随龄期的增长,各试样的强度均呈持续上升态势,相同循环次数的试样强度也随龄期的增长而增大。三轴压缩时,改良后的膨胀土的破坏面并未贯穿整个试样。研究表明钢渣粉改良膨胀土具有较大优势,掺加钢渣粉具有抵抗冻融侵蚀的作用。     

多点激励下多跨斜拉桥缩尺模型的地震响应研究．部分1：振动台试验

研究目的：创新要点：为多塔斜拉桥在一致激励和非一致激励下地震响应的研究提供地震模拟振动台全桥试验方法,并有助于加强多塔斜拉桥抗震性能和抗震设计的认识。1．建立了地震模拟振动台多台阵试验方法,并首次将其应用于多塔斜拉桥全桥比例缩尺模型的地震响应分析之中;2．通过地震模拟振动台试验,揭示了多塔斜拉桥在多点一致激励和多点非一致激励的地震响应特性并提出了多塔斜拉桥在强震下的破坏模式。研究方法：1．基于动力相似理论,设计与制作了多塔斜拉桥的全桥比例缩尺模型（图2）;2．利用地震模拟振动台多台阵试验,根据在不同地震波作用下和考虑行波效应后多塔斜拉桥模型的主梁和主塔响应,分析了多塔斜拉桥在多点一致激励和多点非一致激励的地震响应特性（图5～图8）;3．根据在地震波不同强度作用下多塔斜拉桥模型的主梁和主塔响虚,分析了多塔斜拉桥在强震下的破坏模式和地震响应（图9）。重要结论：1．江心波作用下该多塔斜拉桥的地震响应大于其他三种地震波;2．多塔斜拉桥在抗震设计时需要考虑行波效应的影响;3．在El-Centro波的加速度峰值高达4．0m／s^2时,多塔斜拉桥模型出现了支座破坏。     

多点激励下多跨斜拉桥缩尺模型的地震响应研究.部分1:振动台试验（英文）

研究目的:为多塔斜拉桥在一致激励和非一致激励下地震响应的研究提供地震模拟振动台全桥试验方法,并有助于加强多塔斜拉桥抗震性能和抗震设计的认识。创新要点:1.建立了地震模拟振动台多台阵试验方法,并首次将其应用于多塔斜拉桥全桥比例缩尺模型的地震响应分析之中;2.通过地震模拟振动台试验,揭示了多塔斜拉桥在多点一致激励和多点非一致激励的地震响应特性并提出了多塔斜拉桥在强震下的破坏模式。研究方法:1.基于动力相似理论,设计与制作了多塔斜拉桥的全桥比例缩尺模型(图2);2.利用地震模拟振动台多台阵试验,根据在不同地震波作用下和考虑行波效应后多塔斜拉桥模型的主梁和主塔响应,分析了多塔斜拉桥在多点一致激励和多点非一致激励的地震响应特性(图5~图8);3.根据在地震波不同强度作用下多塔斜拉桥模型的主梁和主塔响应,分析了多塔斜拉桥在强震下的破坏模式和地震响应(图9)。重要结论:1.江心波作用下该多塔斜拉桥的地震响应大于其他三种地震波;2.多塔斜拉桥在抗震设计时需要考虑行波效应的影响;3.在El-Centro波的加速度峰值高达4.0 m/s2时,多塔斜拉桥模型出现了支座破坏。