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关键词： 土力学   粗粒土   本构模型   非正交流动法则   颗粒破碎   级配变化  

摘要： 粗粒土在大应力作用下易发生颗粒破碎现象，导致土体级配改变，影响其刚度和变形特性。通过分析不同级配条件下粗粒土的应力–应变行为，以讨论颗粒破碎对土体刚度特性和变形行为的影响。基于试验揭示的颗粒破碎规律，提出粗粒土各向同性压缩线与临界状态线的颗粒破碎演化方程。将屈服函数中的破碎率作为本构变量，结合一致性条件，从塑性应变增量大小的角度反映了颗粒破碎产生的额外体应变。基于非正交塑性理论，以状态变量为媒介，建立颗粒破碎率与剪胀参数的联系，据此确定颗粒破碎条件下的塑性流动方向，最终构建了可描述颗粒破碎效应的粗粒土非正交弹塑性本构模型。利用长河料与Cambria砂的常规三轴排水试验数据对所提模型的合理性进行评估。结果表明，所提模型能反映粗粒土在低围压到高围压时由剪胀到剪缩的体变转化，且在大应力条件下具有更好的预测能力。

关键词： 漂浮式风电   共享锚   绕平均方向变化的循环荷载   循环单剪试验   力学响应  

摘要： 随着海上风能的开发逐步向深远海区域推进，漂浮式海上风电逐渐受到重视。然而，高昂的成本是漂浮式海上风电发展的主要障碍。在大型漂浮式风电机组阵列中，采用共享锚点可有效降低海上风电基础的制造和安装成本。复杂的环境荷载以及锚链之间的相位差导致施加在共享锚上的净系泊荷载的方向在一定角度范围内变化。为探究在该特殊加载条件下共享锚基础周围土体的力学响应，本研究采用变化方向循环单剪（VDDCSS）试验装置，对高岭土开展了一系列加载方向绕平均方向变化的循环单剪（DSS）试验。通过对试验结果的比较与分析，发现循环加载方向在一定角度范围内的变化显著加快了土体在循环荷载作用下的失效速度。荷载方向的变化产生了垂直于平均加载方向的循环剪切应力分量，该循环剪切应力分量加速了土体循环剪切应变的累积与土体刚度的衰减，进而导致了土体加速破坏。

关键词： 高原寒旱环境   盐漠土   MICP   土著极优脲解型微生物   固沙抗蚀  

摘要： 利用微生物矿化的原理开展荒漠沙土的固化抑尘研究，已成为我国西北地区荒漠生态修复领域的科技前沿。然而，在高原环境下通用脲解型微生物的脲酶活性受到不同程度的抑制。因此，筛选寒旱荒漠环境中原生（土著）极优脲解型微生物用以固化荒漠沙化土成为该领域研究的新思路。本文从青海高原干旱区盐漠土中筛选极优脲解型微生物，通过灌注法、喷洒法及水侵蚀法，对盐漠土进行固化试验研究，分析土著微生物固化盐漠土的物理化学特征、力学强度变化及其抗侵蚀能力。结果表明：青海高原盐漠土中存在极优脲解型微生物（Z7）属于益生菌，在5%盐浓度环境下，Z7酶活最高值为2.075 U/mL。Z7固化盐漠土的无侧限抗压强度提高了26.8倍，表层土抗剪强度提高了9倍左右，表面失土速度平均降低70.5%，抗侵蚀能力提高了6.5倍。研究结果表明了土著尿解型微生物对松散盐漠土具有固化抗蚀的应用潜力，为高原干旱区盐漠环境生态修复提供了新的策略支持。

关键词： 混凝土   钢渣混凝土   分离式霍普金森压杆   动态力学性能   本构关系  

摘要： 为研究钢渣细骨料混凝土（steel slag fine aggregate concrete,SSC）在冲击荷载下的力学性能,利用直径为100 mm的分离式霍普金森压杆（split Hopkinson pressure bar,SHPB）对普通混凝土和钢渣细骨料混凝土（钢渣取代混凝土中河砂的体积分数为10%、20%和30%）进行轴向冲击压缩试验,研究钢渣体积分数及应变率对SSC的动态抗压强度、冲击韧性、动态增强因子（dynamic increase factor,DIF）及破坏形态的影响,在Z-W-T方程的基础上进行修正,得到适用于钢渣混凝土的动态损伤本构方程。结果表明:SSC具有明显的应变率效应,即钢渣体积分数相同时,随着应变率的提高,SSC动态抗压强度、DIF、冲击韧性和破坏程度均逐渐增加;钢渣的掺入对混凝土在冲击荷载下的力学行为产生一定影响,在应变率相似时,钢渣体积分数从0增加到30%时,SSC动态抗压强度和冲击韧性呈上升趋势,但上升幅度相对较小;掺入钢渣后DIF明显减小;通过对试验应力-应变曲线进行拟合可知,考虑损伤演化的Z-W-T方程可很好地描述SSC的动态应力-应变关系。

关键词： 纤维增强泡沫轻质土   力学特性   公路改扩建   玻璃纤维   聚丙烯纤维  

摘要： 针对泡沫轻质土(LFC)在道路工程应用中力学性能较差的问题,探讨了纤维增强技术对其无侧限抗压强度、抗弯强度和弹性模量的提升效果,并依托实际公路改扩建工程进行了应用。选用玻璃纤维(GF)和聚丙烯纤维(PPF)作为增强材料,通过不同掺量及配合比,系统分析了不同纤维对泡沫轻质土力学性能的改善作用。结果表明,0.2%GF+0.4%PPF的混合纤维组合表现出最佳增强效果,显著提升了材料的综合性能。该组合下泡沫轻质土的抗压强度达到3.85MPa,抗弯强度达到1.54MPa,弹性模量提升至1.40GPa,均显著高于单一纤维的增强效果。混合纤维通过优化应力传递路径和平衡材料刚性与韧性,实现了性能的最大化提升。

关键词： 土力学   离心振动台试验   吸力桶基础   风机   地震   数值模拟  

摘要： 我国近海风电场表层海床主要为软黏土,易发生循环弱化与变形累积。在地震作用下吸力桶基础及上部结构可发生位移过量累积,威胁风机正常服役。开展单桶及多桶导管架基础风机离心振动台试验,并基于考虑土体小应变刚度的循环加载不排水黏土总应力本构模型,建立吸力桶基础风机地震响应数值模型。通过数值计算与离心模型试验结果进行对比,验证数值方法的合理性。利用建立的数值方法,探究静力加载特性一致条件下,不同吸力桶基础型式(单桶与多桶导管架)对地震荷载下风机上部结构加速度与变形响应的影响,并讨论风机响应与基础型式对地震荷载主频过滤效应的关联关系。研究结果表明:该数值模型可以合理反映黏土地基吸力桶基础及风机结构的地震响应;风机塔顶最终累积位移与其振动幅值具有较强相关性;静力加载特性一致时,与单桶基础相比,多桶基础可过滤部分地震荷载高阶主频振动,从而导致更小的塔顶加速度及累积位移。

关键词： 砂土   水泥   强度   掺入比   养护时间  

摘要： 为探寻砂土作为筑坝材料和输水管道垫层材料的适宜性,以取自内蒙古通辽市附近的砂土为材料,采用水泥作为外加剂,开展水泥改良砂土的力学性质试验。通过击实试验确认水泥掺入比分别为0、4%、6%、8%、10%砂料的最大干密度和最优含水率值,并对每种试验料开展固结试验和直接剪切试验,从而确定试验料的最优配比。对最优水泥掺量混合料进行3、7、14、28 d等养护时间下的直接剪切试验和无侧限抗压强度试验,以确定其强度指标和时间的关系。试验结果表明,掺入水泥后砂土制备样强度明显增大,并随养护时间的增加呈现出强度先快速增大后增幅放缓并逐渐趋平的变化趋势。

关键词： 非饱和土   土力学   基坑支护   人工填土   桩基工程   边坡工程   水土保持工程   环境工程  

摘要： 为了及时总结和交流相关成果与经验,更好地推动非饱和土与特殊土力学的发展,中国土木工程土力学及岩土力学分会将于2025年7月召开“第四届全国非饱和土与特殊土力学及工程学术研讨会”。研讨会将以促进非饱和土与特殊土力学的理论和技术发展为宗旨,以“探索前沿,服务工程,实事求是,百家争鸣”为方针,以发展新质生产力与科技创新为中心议题,对非饱和土、黄土、膨胀土、冻土、分散土、软土、盐渍土、红黏土、残积土、海洋土、人工填土等特殊土的基本性质、测试技术、理论模型、计算方法、工程应用、地基处理、基坑支护、桩基工程、地下工程、边坡工程、水土保持工程、生态修复与环境工程等方面研究的新成果、新技术、新材料、新工艺与新经验进行广泛深入的学术交流。

关键词： 路基工程   粉煤灰   改良膨胀土   膨胀率   力学特性  

摘要： 为获得膨胀土中掺入石灰、粉煤灰对其膨胀率及力学特性演变的规律,采用最佳石灰掺量(6%)作为激发剂,研究了不同粉煤灰掺量(0、4%、8%、12%、16%)时改良膨胀土力学特性的变化规律;采用室内试验,进行了改良膨胀土的膨胀率试验、无侧限抗压强度试验、劈裂抗拉试验、三轴固结不排水试验,重点研究了改良膨胀土路用力学特性变化规律。结果表明:膨胀土中掺入石灰、粉煤灰可降低其膨胀率,提高其无侧限抗压强度、劈裂抗拉强度、抗剪强度;粉煤灰掺量为12%时,改良膨胀土无荷膨胀率、有荷膨胀率降幅最大;无侧限抗压强度、劈裂抗拉强度随粉煤灰掺量增加、养护龄期增长而增大,粉煤灰掺量大于12%后强度增幅显著减小;改良膨胀土内摩擦角与粉煤灰掺量之间无显著规律性变化,黏聚力随粉煤灰掺量增加而增大,掺量不大于12%时黏聚力接近线性增长;粉煤灰掺量为12%时对提高膨胀土路用性能最优,材料有效利用率最佳。

关键词： 菠萝叶纤维混凝土   菠萝叶纤维体积分数   配合比设计   力学性能  

摘要： 普通混凝土的抗拉强度远低于抗压强度,导致其抗裂性能差,为弥补这一缺陷,提出一种新型混凝土材料--菠萝叶纤维混凝土。通过设计正交试验,开展不同体积分数下菠萝叶纤维混凝土抗压强度和抗折强度试验研究,对比分析素混凝土和菠萝叶纤维的破坏模式、力学性能变化规律,寻找菠萝叶纤维的最优掺量。结果表明:随着菠萝叶纤维掺量的增加,混凝土抗压强度和抗折强度均呈现先增加后降低的趋势,最优掺量分别为0.3%、0.45%。