基于数值计算方法的深基坑施工诱发淤泥质黏土运移规律研究

淤泥质黏土除了具有一般土体的各种变形特征以外,还有其自身的特点,首先淤泥质黏土较大的孔隙比、含水量,导致了其变形量较大;颗粒组成是以粘粒为主,单个孔隙很小,渗透性很低。饱和土受荷后,水不能很快排出,变形也只能缓慢发展。鉴于上述特点,需要对淤泥质黏土的变形规律进行深入研究。为此,依托深圳地铁10号线停车场基坑开挖工程,针对淤泥质黏土的工程力学特性,采用数值计算分析,得到了深基坑施工动荷载诱发淤泥质黏土运移规律,为掌握本工程淤泥质黏土力学特性和工程灾害治理提供了重要理论依据。     

软黏土的结构性及压缩特性研究

对天然土以及重塑土进行了压缩试验,分析了原状土和重塑土的压缩特征。结果表明,天然沉积软黏土具有明显的结构性特征,结构屈服应力与先期固结压力的比值σk/pc可以用来表征天然软黏土的结构性强弱程度;软黏土孔隙的组构特点是其压缩曲线不同于非结构性土的重要原因;淤泥土的结构性明显,黏质粉土结构性很弱;土体的宏观变形过程可以通过对微观结构的分析来描述,利用宏观与微观相结合的研究方法来论证土的基本特性;软黏土结构性的地域性很强,埋深较浅且处于不透水层的天然软黏土的先期固结压力较低,先期固结压力的作用使得软黏土形成结构强度,结构强度的大小是同类软黏土结构性程度强弱的重要体现;原状土和重塑土侧限压缩时的应力应变关系曲线呈上凹形,压缩模量随着荷载的增大而增长,对于成层分布的地基土而言,欲准确地计算地基沉降,应合理地选择使用随外荷载变化的压缩模量,使压缩模量随着深度的增加而增加,以符合地基土的压缩特性。得到的结论对软黏土结构性的研究和地基基础沉降计算具有一定的指导意义和工程实用价值。     

改进桶基础结构以提高承载能力的研究

通过有限元数值模拟结合模型试验研究了竖向荷载作用下桶基础与经改进后的异形桶基础的应力分布和极限承载力的变化,将所得的数值模拟结果进行对比分析.异形桶基础的极限承载力较改进前的桶基础的极限承载力提高最大可达68.72％.异形桶基础极限承载力增大的效果受到其自身径高比的影响,最优径高比接近1.125.异形桶基础在竖向荷载作用下的极限位移小于桶基础的极限位移.极限承载力提高的原因主要在于帽檐下方的土体为基础提供了类似桩端阻力的支承力.     

饱和土体中半封闭压力隧洞的应力和位移场

基于Biot固结理论，研究分析了饱和土体中半封闭压力隧洞问题，建立了压力隧洞的半封闭边界条件．通过对控制方程的解耦，得到了孔隙水压力的消散方程．在Laplace变换域中得到隧洞边界上作用轴对称荷载和流体压力条件下的应力、位移和孔隙水压力解答，考虑了土体和孔隙流体的压缩性，运用Laplace数值逆变换得到时域中的解．文末给出了算例，分析了隧洞的半封闭特性对应力、位移和孔隙水压力的影响。     

铁路顶涵工程路基注浆固化技术质量控制

在位于津山线铁路路基下公路桥涵的顶涵过程中,为了防止开挖面上的杂填土、黏土、粉质黏土、粉土等失稳,以保证位于桥涵上方的津山铁路线正常运行,需对粉质黏土地基进行预加固。加固手段采取对顶进涵周围一定范围内的土体进行注浆固化,即将浆液注入土体,利用浆液扩散将土体固化。处理结果表明所应用的工艺对提高土体地基承载力防止土体坍塌有明显效果。     

预应力管桩的施工控制

在预应力混凝土管桩施工中,由于淤泥质土体的挤土效应和受上部桩机自重的作用,土体向水平方向挤土,对已沉入桩产生水平推力,导致桩体倾斜、裂缝和断裂.通过采取纠偏、补强加固等有效措施,成功进行后处理,达到了设计要求.     

考虑固结和流变耦合作用的基坑工程时间效应

软土地区深基坑工程具有时间效应。基坑的各项参数,比如墙体水平位移和支撑轴力等,其数值不会因开挖的停止而不再发生变化。其原因一般地是土体固结和流变等效应所引起的。本文采用MERCHANT模型来模拟土体的流变性,依据Biot固结有限元法编制了有限元分析程序。程序分别以渗透系数和粘滞系数来反映固结的快慢和流变性的强弱。通过计算温州地区饱和软粘土地基深基坑开挖工程实例,验证了程序的可信性。程序通过对参考算例的分析,分别得到了纯固结作用和流变与固结耦合作用对基坑性状影响的规律:固结有利,流变不利,耦合作用使得具体的各项参数表现复杂化。     

软弱土地基深基坑坑底加固对邻近地铁隧道的保护作用分析

软粘土地基土体力学性质差,在软粘土地基中进行深基坑施工,易对周边环境产生影响。本文通过杭州地区典型软粘土地基中深基坑工程案例分析,研究了软弱土地基中深基坑坑底加固方式对减少基坑变形的作用,及其对邻近地铁结构的保护作用。研究结果表明:对坑内软粘土进行加固,能有效增强坑内土体强度和刚度,减小坑内土体变形,尤其是采用满堂加固,加固后的坑内土体在坑底形成了一道强有力的加固土支撑带,能大幅减小围护结构和周边环境变形。     

循环荷载作用下单桩的承载特性试验研究

吊车引起的循环荷载受外界影响较为明显,且循环幅值比较大。论文通过室内模型试验分析了静力和循环荷载条件下桩身应力应变的传递特性,研究了当桩周填土分别为黄土和饱和黄土时不同循环荷载幅值对单桩承载性特性影响。最后得出了循环荷载作用下单桩沉降的变化规律,饱和黄土中单桩承载力特性。     

钢筋混凝土管柱-钢桁架支撑结构体系研究

传统钢桁架+钢筋混凝土管柱形式的空冷支架结构体系在地震高烈度区已不能满足百万千瓦机组火电厂对结构使用性能的要求。本文提出钢斜撑+钢横杆+钢桁架+钢筋混凝土管柱的新型空冷支架结构体系,并对其受力性能及抗震性能进行分析研究。选取原型结构建立ansys模型,进行静力性能分析、动力性能分析,探讨原结构体系、添加斜撑结构体系与添加斜撑和横杆结构体系的受竖向荷载、受水平荷载以及地震作用下的变形性能。结果表明:钢斜撑+钢横杆+钢桁架+钢筋混凝土管柱空冷支架结构体系的抵抗静力载荷变形能力强,结构在地震作用下各节点变形位移小,能够满足高烈度区大容量机组的抗震要求。     

低强度桩在桥头软基处理中的应用研究

在软土地基修建高等级公路中,"桥头跳车问题"是一个技术难题。低强度桩是一种新型处理桥头深厚软基工法,采用变桩长的思想,使沉降逐渐过渡。某大桥桥头段深厚软基采用该工法处理,对桩顶及桩间土沉降、土工格栅上沉降、深层土体水平位移、孔隙水压力、土压力等进行了现场监测,并进行了静载荷试验,对测试结果进行了分析。结果表明,该工法能大幅度减小沉降,形成沉降过渡,减小对桥台基础的水平推力,具有显著的经济效益。     

飞机滑行荷载作用下道面与场道地基共同作用变形分析

建立了循环荷载作用下软土地基中孔压发展的经验模型，通过回归分析得到了模型计算参数，采用动态弹塑性有限元法分析了飞机滑行荷载作用下机场道面与软土地基共同作用的变形特性，考虑了孔压对软土变形特性的影响．通过计算实例分析，得到飞机滑行荷载在软土地基中的有效影响深度约为16m．     

大直径现浇砼薄壁筒桩在复合地基中的探讨

简单介绍大直径现浇薄壁筒桩技术在某深厚软土复合地基中计算理论以及设计。提供了筒桩地基处理的常用断面,传递机理和承载力计算方法和沉降计算方法。并提出筒桩复合地基稳定性分析中的不足和可用的分析方法。最后,通过分析比较了不同直桩型地基处理的经济与技术指标,论证该桩型在沿海软土地基处理中具有广泛的推广价值。     

横观各向同性土体二维固结孔压影响范围分析

在先假定孔压分布边界条件为一待定常数的基础上,求解了条形荷载作用下二维横观各向同性固结微分方程,得出了孔压为平面坐标和时间函数的表达式,再通过假定该待定常数为一系列具体数值时得出的固结解的结果,用反分析的方法得出孔压沿水平向消散为零的范围。得到的结论对工程实践和进一步的理论分析都具有一定的意义。     

双参数地基上土钉墙面层土压力计算

土钉墙面层承受部分土(水)压力,文中把土钉墙面层看作是弹性地基上的有限长梁,在试验的基础上,推导了基于双参数地基的成层土层分布的土钉墙面层在土钉拉力作用下的挠曲线、转角、弯矩和剪力方程,并与实测数据进行了比较分析,验证了模型的合理性,得到的解析解基本上可以反映土钉墙面层土压力的分布.在此基础上,探讨了不同土性土层中土钉墙面层土压力的分布.面层土压力在土层的分界面上位移连续土压力突变;作用在软弱土层的面层土压力比硬土层上的面层土压力大;上软下硬型较上硬下软的土层分布更能使面层土压力得到充分发挥;同时文中计算了面层土压力换算成荷载与土钉拉力的比值,面层对于土压力的作用随着深度的增加表现得愈加明显,提出针对不同地区不同深度和不同土性条件下应给出比值的建议值,以使土钉墙的设计更符合其真实的作用机理.文中得到的结论和计算方法对于进一步研究土钉墙的作用机理及设计中如何充分发挥面层的作用等具有重要的理论意义和实际应用价值.     

Functional Reliability of Structures

A general theoretical foundation of structural system reliability analysis is presented. Both an analytical and a numerical formulation for evaluating a relative reliability measure of a structural system is developed in which general random factors affecting both strength and loading can be included. The reliability of a suspension bridge is analyzed as an example; the effect of dead load, used as a proof load, is also studied.     

A—B软起动器在斗轮堆取料机上的应用

结合斗轮堆取料机的工作实际，介绍软中负载的移位或液体出，如图2所示。起动器的基本特性及控制原理，并实现采用软起动器对行走电机进行软起动、软停止的控制．     

文克尔地基薄板的瞬态响应分析

利用级数展开法和Laplace--Fourier变换推导了文克尔地基上无限长板在半波正弦瞬态荷载作用下位移和应力的解析解。计算和分析了板的位移响应情况,并和弹性地基静荷载情况的位移进行了比较,讨论了荷载作用时间、地基参数及板参数等对位移响应的影响。对路面设计、品质评价及破坏机理分析有重要意义。     

成层地基固结性状中不同定义平均固结度研究分析

一维地基固结理论从传统的太沙基一维固结理论到成层地基一维固结理论中。由于实际地基大多由性质不一的成状土组成,成层地基固结度计算一直为人们所关注。固结度有按沉降(压缩量)定义的地基总平均固结度和按作用的平均有效应力(或所消散的平均孔压)定义(简称按平均孔压定义)的地基总平均固结度。但对实际工程对它们的大小比较讨论甚少,对实际的选取应用没有理论上的支持。本文从一般均质地基的固结度定义入手,在相对比较理想的土体条件假设下,系统的比较了它们的大小区别,并在单面排水条件下结论Us>Up是一定成立的,并且根据以有的半理论解编制了相应的计算程序来说明本文的正确性。