桥梁结构钢裂纹塑性区的研究及应用

为了研究裂纹塑性对裂纹扩展的影响,利用工程简化算法、应力函数法、扩展有限元法对桥梁钢裂尖塑性区的尺寸和形状分别进行了计算;由于平面应力和平面应变情况下尾迹场循环塑性的特性不同,利用不连续扩展有限元对两种情况下尾迹场的循环塑性和塑性累积进行了模拟分析,探讨了裂尖塑性区、循环塑性区的形成和尾迹场产生压应力的机理.研究结果表明:裂尖塑性区尺寸与应力水平（名义应力与屈服极限的比值）的平方成正比,当应力水平大于0.4时,裂尖塑性区尺寸需要考虑应力水平的影响;裂尖塑性区的形状以蝶形向前伸展,使裂纹尾迹场免受裂尖高应力场的拉伸作用,有利于裂纹闭合;裂尖塑性区存在材料的逆向流动,在循环塑性区裂纹表面的塑性累积产生压应力效应有利于裂纹提前闭合,这种塑性诱发的裂纹提前闭合对研究变幅加载、过载引起的裂纹扩展滞后有重要意义.      

基床翻浆冒泥土的物理力学性质

随着列车提速和轴重大幅增加,基床出现翻浆冒泥病害的几率加大.为了进一步研究翻浆冒泥发生机理和探究其发生条件,系统研究了60多组翻浆冒泥实例,分析了翻浆冒泥土的颗粒组成、可塑性指标、渗透性及矿物成分等物理力学性质.研究结果表明:翻浆冒泥土中,绝大部分黏粒含量大于20%、粉粒含量大于20%,黏粒含量大于30%和粉粒含量大于40%的土所占数量最多;翻浆冒泥土中粉粒的含量一般要高于黏粒含量;翻浆冒泥土（主要包括砂黏土、粉质黏土、黏土和部分低液限粉质黏土）液限大于23%,塑性指数大于6.5;翻浆冒泥土渗透系数小于1.0×10-5 m/s;翻浆冒泥土的渗透系数与细颗粒含量之间存在较好的负指数关系.      

夏季高温下支承层斜裂缝诱发纵连板上拱规律研究

在夏季高温作用下,支承层斜裂贯通缝可能导致结构上拱变形,衍生次生病害。基于内聚力和塑性损伤理论建立CRTSⅡ型板式无砟轨道结构有限元模型并与现场实测结果对比验证模型的有效性,分析夏季高温作用下支承层斜裂缝导致的结构上拱变形、离缝、受力和伤损规律。结果表明,温度荷载作用下,斜裂缝一旦贯通,轨道结构变形急剧增大。随温度升高,支承层相互错动,CA砂浆层与支承层先离缝,随后轨道板与CA砂浆层离缝,轨道结构上拱变形。结构性能随温度演化过程可分为0～20℃的缓慢发展阶段、20～30℃的加速发展阶段和大于30℃的飞速破坏阶段。贯通斜裂缝位于板中,角度30°时,轨道结构变形达到最大值26 mm。建议温度大于30℃时,检修重点关注角度不大于45°的板中斜裂贯通缝。     

吹填软粘土地基上堆载对防波堤稳定性的影响研究

以天津港区某防波堤由于其后地基上的超载堆土造成滑移为背景,进行了针对经过真空预压加固后的吹填土软土地基上进行堆载,对防波堤稳定性的计算分析研究。结合采用极限平衡法分析得到的结论与对吹填土地基加固后在长期堆载作用下地基土塑性区不断扩大,强度弱化对边坡稳定性的影响研究,指出造成该防波堤边坡失稳滑移事故的主要原因为软粘土地基塑性流动的特性,为工程实践提供必要的参考和建议。     

珠三角洲软土不排水剪强度与稠度指标相关性分析

为了建立物理性质与力学性质之间的相关性,通过室内异向固结三轴剪切试验,获得不排水剪强度与上覆土层有效压力的比值Su/p′0,分析Su/p′0与液性指数、塑性指数和液限的相关关系,建立珠三角洲入海口正常固结软土Su/p′0与稠度指标的相关公式,建立归一化特性。     

活断层错动位移下变形缝间距对隧道内力的影响

以活动断裂带为工程背景,探究变形缝间距对跨断层隧道内力的影响。运用ABAQUS有限元分析软件,建立穿越活动断裂带的隧道模型,分析断层错动下不同节段长度隧道围岩压力分布情况、二次衬砌最大轴向应力变化情况以及隧道塑性应变发展规律。结果表明:隧道节段长度越短,二次衬砌最大轴向应力越小,最大塑性应变越大;断层错动的影响主要集中在断层带内左侧区域的隧道,拱腰和拱脚部位受力和塑性变形明显。     

道路路基FEM弹性解的塑性判别及ANSYS软件实现

因岩土材料本构关系的复杂性和非线性计算收的不稳定性，使道路路基的有限元弹塑性分析十分复杂。通过在有限弹性分析中引入强度发挥系数，可对弹性结果进行塑性判别，进而评价道路路基的稳定性并为优化路基设计提供依据，针对大型通用有限元分析软件ANSYS给出了弹性解塑性判别的具体实现方法和算例。     

活断层错动位移下衬砌断面型式对隧道结构的影响

以棋盘石隧道为工程背景,采用有限元方法,设置五种不同仰拱半径的三心圆断面,对比研究了活动断层错动下不同衬砌断面型式对链式结构隧道受力及塑性变形的影响。结果表明:断层错动引起隧道二次衬砌受到拉张、剪切、挤压组合作用;断层错动引起的高应力带主要在断层带内的节段拱脚位置,且峰值位于上盘,剪切缝能有效地吸收断层错动产生的拉应力;在隧道断面不断趋向正圆的过程中,二次衬砌最大主应力、最小主应力、剪应力均呈减小趋势,等效塑性应变呈增大趋势。     

低塑性粉质土的二灰土施工技术及要点

介绍了用低塑性粉质土做二灰土的施工方法,针对低塑性土质二灰土施工中容易出现的问题进行了原因分析,强调了二灰土质量检测的注意事项。     

水泥砼路面板底压浆工艺

在现有砼路面设计理论中,我们把砼板看作是小挠度弹性薄板,其假定条件是面板与地基间完全接触（不脱空）,同时砼板又是一种准脆性材料,抗压强度高,抗弯拉性能差。在正常情况下,面板均匀支撑时,无论荷载作用在什么位置,应力都较小,而一旦发生脱空,砼板由于基础支撑的丧失而处于悬臂或简支状态,由原来完全接触变为不完全接触,在荷载的作用下尤其是在突变荷载的作用下,使脱空中心位置处砼板产生过大的压力,脱空边缘处砼板产生过大的剪力,很快达到砼板的极限,从而产生断裂或破碎。因此,板底脱空带来的直接后果是板体的断裂,危害严重。