考虑结构性的土体本构模型的建模方法

土体的结构性模型是土力学的核心问题.本文根据不同的模型理论和方法,把土体的结构性模型分为复合体本构模型、微观力学本构模型和土体的塑性理论模型,并对各个模型的研究现状、建模的思路与实质进行研究.     

筋材结构对其加筋土强度特性的影响研究

用大三轴试验研究了三种构造形式筋材 (条带式、双向垂直条带式、网 )的加筋土的抗剪强度参数 ,分析了筋材构造对其土体强度特性影响的机理 ,建议了用双曲线模型作为复合加筋土的本构模型 ,并得出了三种筋材的加筋土的本构模型参数     

软土的流变本构模型及其在路基沉降分析中的应用

以辽南营口地区软土为研究对象,进行室内三轴剪切流变实验,揭示出该种土具有明显的非线性流变特性,并采用半经验半理论的方法,建立了能够描述非线性流变的本构关系模型。最后,将流变本构模型应用于工程实践,采用MSC.Marc有限元分析软件计算出土体随时间的沉降变形规律,对软土路基的沉降进行预测。     

筋材结构对其加筋土强度特性的影响研究

用大三轴试验研究了三种构造形式筋材（条带式，双向垂直条带式，网）的加筋土的抗剪强度参数，分析了筋材构造对其土体强度特性影响的机理，建议了用双曲线模型作为复合加筋土的本构模型，并得出了三种筋材的加筋土的本构模型参数。     

软土流变性对高速公路路基变形的影响分析

在对软粘土变形特性进行分析和在已有的粘弹塑性本构模型的基础上，结合高速公路工程进行了较多的室内三轴排水剪、三轴流变试验，通过试验确定了软土粘弹塑本结构模型的参数，将为本构模型引入BOIT固结理论有限元分析程序，对影响路基稳定的沉降、侧向位移、工后沉降及土体稳定进行了分析，并对实测的资料进行分析比较，从而阐明了软粘土地基进行变形分析时考虑土体流变性的必要性。     

软土结构性流变力学模型的研究

以粉质软粘土为研究对象进行室内蠕变实验,对比分析土体结构性变化对流变特性的影响。提出土体结构性影响系数的概念。根据试验数据确定应力效果参数与应力水平的关系式,进而建立了软土的结构性宏观流变力学模型,描述了软土结构改变后的流变规律。     

静力触探机理研究

本文通过三个不同尺寸的探头在柔性边界标定罐中的静力触探试验,揭示了临界深度尺寸效应、土体密实度影响等贯入机理。为了获得探头周围土体的应力场和位移场采用了目前能很好反映砂性土变形特性的拉德(P.v.LOde)模型作为土的本构关度场系      

强夯加固机理研究现状及展望

介绍了强夯法的工程应用,分析了地基土的强夯加固基本原理,总结了强夯加固机理的研究现状及存在的不足,并就今后的研究重点和发展方向提出了一些构想———强夯加固机理可采用以混合物理论为基础的多孔介质理论和合理的土动弹塑性本构模型进行系统研究,并应实现饱和土和非饱和土的统一,土体液化破坏机理也是强夯加固机理研究的重要内容.     

强夯加固机理研究现状及展望

介绍了强夯法的工程应用,分析了地基土的强夯加固基本原理,总结了强夯加固机理的研究现状及存在的不足,并就今后的研究重点和发展方向提出了一些构想———强夯加固机理可采用以混合物理论为基础的多孔介质理论和合理的土动弹塑性本构模型进行系统研究,并应实现饱和土和非饱和土的统一,土体液化破坏机理也是强夯加固机理研究的重要内容.     

相邻双基坑同步开挖相互影响

以福州君临盛世茶亭基坑和世茂国际中心基坑为研究对象,建立相邻基坑开挖的二维模型,土体应力应变本构关系采用HS本构模型模拟,详细研究相邻双基坑同步开挖情况下的土体位移、支护结构位移和内力响应。考虑不同间距对相邻基坑开挖性状的影响,得到相邻基坑开挖的影响范围。研究表明,相邻基坑开挖对远端围护结构和坑底隆起影响很小,基坑间距对围护结构变形影响大于基底隆起。     

Hydraulic properties analysis of the unsaturated cracked soil

Morphological parameters of cracks significantly affect the hydraulic conductivity of cracked soil. A laboratory test was conducted to study the hydraulic properties of cracks. The dynamic development of cracks in soil during drying and wetting was measured in the test. Based on the test results, the relationships between the morphological parameters and the soil water content were quantified. According to the fractal model, the soil-water characteristic curve (SWCC) and permeability functions for the cracked soil were predicted based on the dynamical development process of the cracks. A crack-pore dual media model was established to simulate the ponding infiltration in the unsaturated cracked soil. The variations of the pore water pressure in different part of the fractal model are quite different due to the impact of the cracks. This result illustrates that the prediction of the hydraulic properties for the cracked soil is reasonable.     

Numerical analysis of the soil compaction degree under multi-location tamping

Dynamic compaction (DC) is an efficient soil improvement technique. The previous numerical studies mainly focus on the soil response of single location tamping, but ignore the soil compaction degree under multilocation tamping. In this study, a numerical investigation of multi-location tamping in granular soils is carried out using three-dimensional (3D) finite element model (FEM). The behaviors of the granular soils are described by means of the viscoplastic cap model. The constitutive relationship of the soils is implemented into LS-DYNA and is integrated with 3D FEM for numerical investigation. Then utilizing the field data from the previous studies, we investigate the soil compaction degree at different stages by a case of two basic patterns, and discuss the cause of soil response. Lastly, we evaluate the effect of construction parameters on soil compaction. The simulation results show that the previous tamping affects the soil compaction degree beneath the adjacent tamping location, and the effect is greater near the side of previous location. Meanwhile, the soil compaction degree around the existing tamping crater weakens due to the adjacent tamping. Moreover, the rational selection of DC construction parameters can improve the soil compaction degree, and some hints on the effect of soil compaction are given.     

冻土区路基填土力学参数原位测定及变形模式分析

基于现场路基填土的载荷试验的结果,分析并确定了在多年冻土区环境情况下,路基填土在经历了一个冻融循环后的承载力、变形模量、剪切模量等力学参数.并就该土层位移变形模式进行了探讨且检验了其正确性.结果表明:将冻土理想化为三维弹性连续介质是较为合理的,其位移变形的理论计算值与实测值较为吻合.     

土-结构相互作用体系自振特性的计算

通过将半无限弹性土体转化为附着在结构基础上的复刚度,建立起土结构体系的联合模型,并推导出该模型的扩展特征方程,通过求解特征方程,研究了地基对于结构自振特性的影响,得到了一些有益的结果。     

冻土区路基填土力学参数原位测定及变形模式分析

基于现场路基填土的载荷试验的结果,分析并确定了在多年冻土区环境情况下,路基填土在经历了一个冻融循环后的承载力、变形模量、剪切模量等力学参数.并就该土层位移变形模式进行了探讨且检验了其正确性.结果表明:将冻土理想化为三维弹性连续介质是较为合理的,其位移变形的理论计算值与实测值较为吻合.     

坡形和加筋措施对地震响应影响的振动台模型实验研究

实施边坡工程地震性态控制设计方法的关键是揭示边坡土性、坡形对基岩地震动参数传递影响的规律。利用大型振动台分别进行了层状土与边坡模型的振动台对比实验、素土与铺设加筋材料的振动台对比实验。实验发现,与层状土对比,具有临空面的边坡对地震加速度峰值放大系数可增加约30%;素土与铺设加筋材料的层状土实验相比,后者对加速度峰值放大系数则可减小约20%;此外,还对地震作用下模型的动力特性进行了探讨,发现同一模型在重复实验后,土体损伤导致模型自振频率降低,此时土体对地震波表现出更强的放大效应。     

非饱和原状土的弹塑性损伤本构模型

自然界所存在的原状土具有一定的结构性,与室内重塑土在加载过程中所表现出的力学特性（如变形和强度）具有明显的差异．本文以复合体损伤理论为基础,建立了适用于非饱和原状土的弹塑性损伤本构模型,并给出了损伤变量A的演化规律．其主要思想是把土材料看作由相对完整的土和相对破碎土两部分混合而成,二者的力学性能不同,且在受力过程中,相对完整的土逐渐转化为相对破碎的土,故分别采用弹性和弹塑性模型描述．该模型所采用的参数（除结构性参数β、α以外）均可以直接通过实验确定．结果表明,该模型能够较好描述非饱和原状土的应力．应变特性,尤其是应变软化现象,且所给出的扰动变量演化规律也能够较好描述土结构性退化规律．     

箱筒型基础防波堤结构的沉降量分析

采用有限元软件PLAXIS来计算分析箱筒型基础防波堤结构的沉降变形,将箱筒型基础结构用线弹性模型模拟、地基深层土用摩尔-库仑模型模拟、表层和浅层软土用蠕变模型模拟,并考虑了结构和软土间的接触界面,沉降变形的计算结果与实测结果符合较好,表明利用PLAXIS软件采用这些模型计算的箱筒形基础结构的沉降变形结果是可靠的,计算分析表明,软土地基采用箱筒形基础能有效减少预留沉降量。