无砟轨道膨胀土地基的泥岩膨胀变形试验

现有铁路规范中判定为无膨胀性的低黏土矿物含量泥岩仍具有膨胀性,其膨胀对变形精度要求极高的无砟轨道高速铁路具有潜在的破坏作用。以出现上拱病害的兰新二线无砟轨道地基中的低黏土矿物含量泥岩为研究对象,进行不同土样厚度和不同含水率条件下原状土和重塑土的无荷膨胀量的对比实验。研究结果表明:膨胀土的吸水膨胀过程可以分为3个阶段:吸水加速膨胀阶段,缓慢膨胀阶段,最后稳定阶段;在相同条件下,重塑土的膨胀量大于原状土的膨胀量;与重塑土相比,原状土的吸水膨胀速度较慢;土样厚度成比例增加时,最终膨胀量并不成比例增加,并且根据实验结果拟合出了在含水率和土样厚度耦合作用下的原状土和重塑土的膨胀量比值公式。     

基于压缩试验的花岗岩残积粘性土变形指标确定

以广州市地铁6号线燕塘站重塑花岗岩残积粘性土为研究对象,通过侧限条件下的压缩试验,研究花岗岩残积粘性土变形指标(压缩系数av、压缩模量Es)与其物理性质孔隙比(e0)、饱和度(Sr)的关系,通过室内试验数据及分析拟合,初步确定变形指标与孔隙比、饱和度的关系式。利用此关系式可以得出不同饱和度状态下,花岗岩残积粘性土的压缩系数(av)和压缩模量(Es),减少了室内试验的工作量,可以有效提高实际工程中的土体变性指标的室内试验效率,节约工程成本。     

CFG桩加固处理的含砾黏土复合地基应力研究

以赣龙铁路为依托,按照高速铁路的承载力要求,对山前含砾黏土地基采用CFG桩加固后的复合地基应力进行分析,采用现场实测、曲线拟合、数值模拟方式进行综合对比分析。现场实测和曲线拟合结果显示采用CFG桩加固后的桩土应力比为2.81,拟合曲线显示土压力与填筑荷载满足三项多项式关系,拟合误差最大为5.1%,整体误差在1%以内,拟合精度较高。根据工况建立二维数字模拟,数值计算结果与拟合值、实测值基本吻合,计算值略大于实测值。     

明洞EPS板和土工格栅减载效果研究

现有垂直土压力计算公式用于计算高填土明洞洞顶土压力存在一定的局限性。通过室内模型试验和理论分析研究高填土明洞洞顶土压力随填土高度的变化规律及不同减载措施的减载效果。在模拟涵洞(管)减载结构的基础上,将EPS板和土工格栅减载措施推广应用到明洞上,分析拟合出有无EPS板时及EPS板与土工格栅共同作用时的土压力计算公式。为高填土明洞洞顶加筋减载结构设计及施工提供了参考。     

昔格达土加筋三七灰土物理力学性质试验研究

本论文选取攀西地区广泛分布的"昔格达土"及其加筋(竹筋)三七灰土等为研究对象,详细介绍了昔格达重塑土、加筋(竹筋)重塑土、三七灰土以及加筋(竹筋)三七灰土试样等四类土样的物理力学性质试验研究成果。试验研究表明,昔格达重塑土中加入石灰和竹筋后CU值、U值均有相当程度的提高;重塑土和三七灰土试样呈脆性破坏,破坏试样存在明显的剪切破坏面;加筋(竹筋)重塑土和加筋(竹筋)三七灰土试样略呈塑性破坏。采用天然竹材作为拉筋材料,对"昔格达土"开展的加筋(竹筋)复合土的三轴土工试验,填补了国内加筋土试验研究的空白,试验所获取的分析数据,丰富了加筋土力学特性研究的内容。这一研究成果对"昔格达土"地区修建公路加筋(竹筋)土拱坝、高挡墙等土工构筑物具有广泛的指导意义。     

袖阀管劈裂注浆加固技术数值模拟研究

应用ABAQUS非线性有限元分析软件,对采用袖阀管劈裂注浆技术加固的粉土路基进行了数值模拟研究.通过对袖阀管劈裂注浆施工方法和作用机理的分析,确定对粉土路基采用三维弹塑性模型和Mohr-Coulomb屈服准则进行模拟,袖阀管桩采用三维弹性模型.通过试验确定模型计算参数,模拟对比分析了粉土路基加固前后的稳定性安全系数,并对位移、受力和塑性进行分析.数值模拟结果表明,袖阀管劈裂注浆加固粉土路基效果显著.     

GPS高程拟合模型的精度分析

GPS高程拟合的形式多样，计算方法各异，各种模型的拟合精度也相差较大。通过实例数据的试验计算，对4种常用GPS高程拟合模型的方法、精度及适用范围进行了较为详细的分析和比较，得出了若干有益的结论，可供工程实践中合理选择拟合模型参考。     

土的流变性及其在水泥土搅拌桩复合地基中的应用

介绍通过三轴流变试验 ,得到了土的流变关系曲线 ,并基于此建立了土的五元件Kelvin粘弹性流变模型 ,确定了模型参数。对不考虑及考虑土的流变性的水泥土搅拌桩复合地基进行数值模拟 ,对其结果进行比较分析。     

重塑黄土强度及变形特性的试验研究

为了研究重塑黄土的抗剪强度及变形特性,进行了针对不同含水量和不同干密度条件下的重塑黄土的直剪试验,试验结果揭示了该区域重塑黄土的剪胀特性,以及重塑黄土干密度ρd和含水量w对黏聚力c影响的关系曲线可以用指数函数拟合的结论。     

格栅加筋黏性土挡墙黏弹塑性有限元分析

研究目的：针对格栅加筋黏性土挡墙，采用5元件西原流变模型和黏弹性模型分别考虑黏性回填土与筋材的流变特性，通过合理考虑筋材、填土与面板间的相互作用效应和加筋逐层填筑过程，编写了分析加筋黏性土挡墙工作性能的二维有限元数值程序，并以Denver黏性土试验挡墙为例，对加筋黏性土挡墙长期工作性能进行评价。研究结论：有限元数值模拟结果与实测值吻合较好；挡墙面板侧向变形及试验墙顶部沉降受土体和筋材的蠕变特性影响明显；筋材应力在开始阶段变化明显，且有不同程度的增加，随着载荷持续时间的增加，筋材应力开始变小，筋材处于应力松弛状态。     

桥梁微型群桩桩土相互作用模拟分析

桥梁桩基、承台、土的共同作用十分复杂,桥梁微型群桩桩-土相互作用通过数值模拟方法,利用ANSYS结构分析软件,合理简化建立Drucker-Prager计算模型,采用SOLID45单元计算桥梁微型群桩桩土相互作用,得出了群桩桩土的受力、变形的一般规律。并通过工程实例验证了模拟分析的正确性。     

上覆荷载和厚度对原状膨胀土膨胀量的影响分析

以兰新高铁一处典型原状膨胀土为对象,通过对膨胀土进行初始含水率为6%,厚度分别为2、4、6 cm及0、10、20、30、40、50 kPa不同上覆荷载下膨胀量试验,以研究厚度和上覆荷载对原状膨胀土膨胀量的影响。试验结果表明:随着上覆荷载的增大,膨胀量逐渐减小,因而膨胀土地基的膨胀变形主要发生在浅层膨胀土;原状土膨胀量随着厚度的增加而增加,且为非线性关系;对试验结果进行拟合,得到膨胀量随上覆荷载及厚度变化关系拟合关系式,为今后膨胀土地区工程建设提供理论支撑。     

基于自平衡静载试验的单桩承载性能分析

建立自平衡试桩与传统静载荷试验的分析模型,采用有限元法模拟桩土受力体系。根据实测轴向力分布曲线和荷载-位移曲线反演拟合出双曲线力学模型参数。将反演得到的模型参数应用于同等条件下桩顶加载试桩的分析模型中,确定出等效荷载-位移曲线,并与简化转换法和精确转换法确定的荷载-位移曲线进行可靠性和适用性评价。结果表明,根据有限元法得到的荷载-位移曲线与按相关规范、简化法、精确法确定的极限承载力都很接近,三种数据转换方法均合理。     

能量开放场地中地层相对位移模型研究

地层相对变形的取值是否合理直接影响反应位移方法在地下结构抗震设计计算中应用的准确性。对于能量开放场地,将场地模型等效为一维土柱模型,在模型底部设置黏性边界以考虑能量的向下传递,通过人工合成地震动方法,针对不同场地类型及抗震设防烈度,研究能量开放场地中地层相对位移的分布规律。同时,根据模拟结果对其进行参数拟合,获得了单位深度变化上的峰值剪应变。对于能量开放的场地条件,当应用反应位移方法计算结构的地震响应时,结构顶与底相对位移差可通过单位深度变化上的峰值剪应变乘以结构高度即可获得。     

基于荷载传递理论的刚性桩复合地基沉降计算

研究目的:软土地区高速铁路路基地基处理一般采用刚性桩复合地基结构,但目前考虑桩土协同工作的刚性桩复合地基沉降计算方法仍存在不足。本文通过荷载传递理论描述桩与桩间土之间荷载转移规律,由最小二乘法拟合桩间土表面荷载引起的加固区附加应力抛物分布方程,尝试建立刚性桩加固区沉降计算模型,为刚性桩复合地基沉降变形验算及桩体平面设计提供理论依据。研究结论:(1)刚性桩加固区桩与桩间土之间存在荷载相互转移现象,桩侧同时分布正负摩阻力;(2)桩间土表面荷载引起的加固区附加应力为非线性分布,可采用五点最小二乘法拟合其抛物分布方程;(3)沉降模型关于京沪高铁试验段刚性桩复合地基沉降计算结果与实测值接近,计算偏差约15%;(4)Randolph理论关于桩侧和桩端刚度系数取值方法使桩土沉降差计算结果偏大,刚度系数取值的合理性需进一步研究总结。     

E2地震作用下减隔振桥梁的抗震设计

以某减隔振桥梁为例,建立该桥的三维有限元模型,考虑桩-土相互作用的影响,并根据混凝土和钢筋的材料特性,选取适宜的动力弹塑性本构模型,同时模拟了弹塑性减隔振球型钢支座,并采用人工拟合的3条地震动时程曲线对该桥进行了E2地震作用下的弹塑性时程分析,验算该桥在E2地震作用下的强度及变形。经过详细的验算与分析,验证了本桥设计的安全性和可靠性,并为实际工程中的非规则桥梁在E2地震作用下的抗震验算提供参考依据。     

京九线济南局段非饱和粉土的应力应变关系及强度特性规律研究

为研究在自然含水率及降雨条件下,京九线济南局段不同路况粉土路基土的力学性状变化规律,在室内进行了一系列不同压实系数、含水率重塑粉土试样的固结不排水(CU)三轴试验,得到了非饱和压实粉土的应力应变关系与强度特性的变化规律.从而为深入探讨京九线粉土路基病害形成机理、既有路基状况、病害整治措施奠定了基础.     

钉土相互作用的宏观效应分析

利用简单的力学模型无法反映钉土之间的相互作用的复杂性,因此,采用FLAC3D数值计算方法分析土钉和土体相互作用的宏观效应.首先,介绍了程序基坑开挖模拟方法及土钉支护原理;然后,分析了动态开挖过程中,水平位移和竖直位移的变化情况以及钉土相互作用过程中的各自宏观响应.     

循环荷载作用下超长桩动力特性研究

考虑桩基土体在动力作用下强度弱化的基础上,通过拟合数值模拟结果和试验结果,验证强度折减法在FLAC3D中实现的可能性。建立超长桩的动力数值模拟模型,从循环荷载的频率、荷载幅值、恒载部分、循环次数、桩土刚度比和桩长方面对超长桩的动力特性进行分析。研究结果表明:循环荷载频率越大,超长桩桩顶累积沉降越小;荷载幅值越大,对应的超长桩桩顶累积沉降越大;循环荷载的恒载部分对超长桩的动力沉降影响不大;桩顶沉降随循环荷载次数增加而逐渐增大,并随循环次数的增加逐渐趋于稳定;桩土刚度比越大,对应的超长桩桩顶累积沉降越大;桩长越长,对应的超长桩桩顶累积沉降越小。     

击实膨胀土用缩速度特性的对比研究

以湖南某高速公路K174-K186地段所取的4种膨胀土样为例，通过大量室内膨胀试验，对比研究了膨胀速度曲线、收缩速度曲线的特征。研究结果表明，尽管膨胀土的膨胀、收缩过程有很多相似特征，但在文中的试验条件下，两者并非一个完全可逆的过程，其吸水膨胀速度远比失水收缩速度要快。同时，利用非线性最小平方拟合法对胀缩曲线进行拟合，并提出胀缩曲线的曲线回归方程及其各其各参数的物理意义。研究结果为本地区膨胀土提坝边坡设计以及膨胀土地基加固处理提供了依据。