基于二值图像处理技术的砂土颗粒统计方法

砂土具有压硬性、剪胀性、各向异性等力学性质,实质上是受其内部的细观结构的影响.利用试验和数值统计相结合的手段对砂土颗粒进行统计、细观结构进行量化分析,有利于深入研究砂土变形机理.文中基于数字图像中的二值图像处理技术,采用八邻域搜索和聚类方法实现了连通域的搜索和砂土颗粒的统计.结果表明该方法能较好地统计出染色砂土颗粒的个数和颗粒的分布情况,为进一步研究砂土内部结构性质变化与颗粒变化的内在联系奠定基础,对研究不同状态下的砂土微观结构的性质变化具有重要意义.     

基于滑移线法挡土墙土压力问题的讨论

传统的土压力理论根据墙后土体极限平衡所得，没有考虑极限状态下土体的速度边界，为上限解或下限解．文中基于滑移线法，利用上下限定理，对墙后土体的静力场和速度场进行了计算，分别求得考虑和不考虑墙土摩擦时，土体中的应力场、速度场和土压力分布．计算结果表明：考虑墙土摩擦时，极限状态对应的速度边界条件为挡土墙转动加平动状态；不考虑墙土摩擦时，土压力和朗肯土压力一致，对应挡土墙平动状态．     

倾斜岩面深大圆形锚碇基坑支护 结构受力与变形特性研究

镇江某大桥锚碇基坑属于国内外少有的超深超大圆形嵌岩基坑,依据倾斜岩层走向首次采用台阶状不等高地下连续墙支护方案、基岩为五级阶梯开挖.针对此特色工程,采用三维有限元分析方法模拟了基坑开挖过程中支护结构的受力与变形特性,并与现场监测数据进行对比验证.结果表明:拱效应显著减小了墙体竖向应力和径向位移,降低了不对称荷载的敏感性.阶梯岩面与嵌岩地连墙的组合嵌固作用显著,位移反弯点明显上移.支护结构竖向应力较小,主要以环向受压为主;在倾斜分布岩层影响下,墙体径向位移、地连墙及内衬环向应力从上游侧到下游侧呈增大趋势.数值分析结果与实测数据吻合较好,总结得出的倾斜岩面深大圆形基坑支护结构的受力与变形规律可为今后类似工程设计与施工提供参考依据.     

边坡稳定分析的积分法及可视化实现

基于圆弧滑动法,导出了边坡稳定安全系数与圆弧半径、土条参数和滑动起点位置之间的积分表达式,利用MATLAB提供的矩阵计算实现积分功能.危险圆心采用作者提出的横向和竖向相结合的危险圆心搜索算法.选择MATLAB提供的GUI作为开发环境,实现边坡稳定计算的可视化.     

砂土电阻率特性的室内试验研究

土体电阻率一定程度上能反映其基本物理属性,如土体的孔隙率等.为了探索砂土液化过程中孔隙率的变化规律,开展了砂土电阻率特性的室内试验研究.采用二电极电阻率测试方法,定量测定了接触电阻,对2种孔隙水在不同饱和度和不同孔隙率情况下的电阻率变化测试试验,分析建立了饱和砂土电阻率与孔隙率之间的定量关系.为进一步开展饱和砂土在液化过程中的孔隙率变化规律提供参考.     

不连续速度边界下土压力的严密解法

基于上下限原理的推论，分析不连续速度边界下土体中不连续应力场和不连续速度场。根据应力不连续线和速度不连续的性质，在考虑有重土，土体和墙体摩擦情况下，通过数值计算，解三类边值问题，求得不连续速度边界下挡土墙墙后土体中的静力场。同时对对应的机动场进行分析，找出了满足速度边界条件的静力场，解得不连续速度边界下挡土墙土压力的严密解。计算结果表明：当不考虑土重、土与墙体之间的摩擦时，结果与前人成果一致。     

降雨要素对土质边坡稳定性的影响分析

基于饱和-非饱和渗流理论与非饱和土的抗剪强度理论,研究了降雨强度、降雨历时等降雨要素对土质边坡安全系数的影响规律,并且重点对短时强降雨、长时弱降雨2种降雨形式进行了对比分析.结果表明：在饱和渗透系数一定的情况下,安全系数随着降雨强度、降雨历时的增加而不断减小,但在降雨结束后,安全系数又随时间的增长开始增大;短时强降雨下边坡上部土体更容易达到饱和,而长时弱降雨对边坡土体的影响更大,两者的稳定性都大大降低,但长时弱降雨下的滑坡危害程度更大.     

打桩引起土体位移的计算分析

以小孔扩张挤土理论为出发点,将打桩问题简化为增无限体中的孔洞问题,利用边界单元法,对群桩施工过程中引起土体位移进行计算。同时考虑桩施工中控制位移的常用措施,并对其效果进行分析计算,优化控制措施 。     

不连续速度边界下土压力的严密解法

基于上下限原理的推论,分析不连续速度边界下土体中不连续应力场和不连续速度场。根据应力不连续线和速度不连续的性质,在考虑有重土,土体和墙体摩擦情况下,通过数值计算,解三类边值问题,求得不连续速度边界下挡土墙墙后土体中的静力场。同时对对应的机动场进行分析,找出了满足速度边界条件的静力场,解得不连续速度边界下挡土墙土压力的严密解。计算结果表明:当不考虑土重、土与墙体之间的摩擦时,结果与前人成果一致。