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关键词： 土力学   上下加载面   能量耗散   超固结   结构性   应力积分算法  

摘要： 针对剑桥模型不适用于超固结土和结构性土的局限性,引入上下加载面模型以描述Boom clay的结构性;基于Boom clay的屈服面的特点,通过修改能量耗散函数对上下加载面的形状进行了修正,构造一个更好地反映其特性的弹塑性模型;以有限元程序ABAQUS的UMAT子程序接口为平台,采用隐式积分算法——最近点映射法(closest point projection method,CPPM)实现了模型的二次开发;最后利用该模型对不同围压下的Boom clay不排水三轴试验进行了模拟,并将该模型的计算结果与修正剑桥模型的计算结果以及试验实测结果进行比较,结果表明,该模型能较好地反映Boom clay在剪切过程中的结构性演化,且在一定程度上纠正了常规上下加载面模型高估重超固结土峰值强度而低估正常固结土和轻超固结土峰值强度的问题。

关键词： 土力学   废旧轮胎   胶粉   黏土   混合土   内部强度   界面剪切强度  

摘要： 废旧轮胎胶粉用于填埋场衬垫材料改性,有望提高衬垫系统的有效性并扩展废旧轮胎的资源化利用途径。开展废旧轮胎胶粉–黏土混合土的内部强度和界面强度试验,探讨胶粉特征对混合土强度性质的影响规律。研究表明,随着胶粉掺入比的增加,混合土抗剪强度有所增大,无侧限抗压强度满足规范要求。当掺入比为15%,土工膜/混合土界面强度高于土工膜/高岭土,但400 k Pa压力下表现出软化特征,残余强度低于土工膜/高岭土界面;与GCL/高岭土界面相比,GCL/混合土界面强度在法向应力较小时略小,但在法向应力较大时显著增大;界面强度小于土的内部抗剪强度。总体来看,12和30目胶粉对混合土强度的影响没有显著差异,高岭土中掺入废旧轮胎胶粉不会对内部强度和界面强度产生不利影响。

关键词： 土力学   砂土   塑性包络   弹塑性   累积模型   高周循环荷载  

摘要： 目前仍没有一个完整的理论框架既能合理描述土体的循环变形,又能适合于高周循环计算与预测,基于Perzyna黏塑性本构模型的理论框架,将一定循环荷载增量内的累积塑性应变增量作为一个封装,提出一个既反映高周循环荷载的特征,又可任意选取积分步长的弹塑性累积模型。采用临界状态土力学的观点,使用累积塑性体应变作为硬化参数并通过幂律的形式来描述塑性应变累积的大小,在硬化准则的描述上,引入反映平均应力影响因式来描述安定性应力水平的硬化过程;另外,在塑性应变累积方向的描述上,采用平均应力状态下修正Cam-clay模型的流动准则。通过模型预测与循环三轴试验结果对比发现,模型在模拟低应力水平下的塑性应变累积行为具有足够的精度,对于高应力水平(尤其当平均应力水平接近或高于临界状态线时)的情况,模型预测与试验结果有一定差距。

关键词： 土力学教学   实验课程   改革策略  

摘要： 土力学的发展离不开土力学实验,现代实验的教学改革正是课程教学改革的重点内容。本文对现在的土力学实验课程的现状进行了分析,坚持着提高学生综合能力的目的,对土力学实验教学改革策略进行了探讨。主要从教学方法多元化、实验指导体系化和考核体系层次化三个方面入手,提出了一系列的土力学实验改革方案,希望能为其发展尽一份力。

ISBN: (纸本)9787030456809

关键词： 课程内容   教学组织   实施条件  

摘要： 从课程内容建设、教学组织与实施、课程实施条件等方面阐述了《土力学与基础工程》课程改革.

ISBN: (纸本)9787302403531

关键词： 土力学   挡土墙   土压力   摩擦角   非极限状态   位移   水平层分析法  

摘要： 经典土压力理论仅能计算平移模式挡墙的极限状态土压力。采用以主应力差表示的应力圆,根据应力路径三轴试验中得到的径向应力–应变关系,建立非极限状态下受位移影响的土体内摩擦角、墙土间摩擦角发挥值随位移的变化关系,并提出有效位移面积比方法将该关系量化至转动变位模式挡墙。在此基础上,应用水平层分析法和改进的库仑公式,推导出考虑挡墙变位影响的非极限土压力合力及其作用点位置、土压力分布计算式。研究表明:按有效位移面积比方法进行量化后,理论计算值与实测值相对误差较小;所提出的公式较好地反映了土压力随位移的变化规律,能够分析不同变位模式下的非极限土压力,可作为库仑理论公式的有效推广。

关键词： 土力学   非饱和多孔介质   半无限体   积分形式解   正弦与余弦变换  

摘要： 基于非饱和多孔介质动力方程,研究了充满2种流体的非饱和多孔介质动力响应问题,并分别给出了2种边界条件作用下非饱和半无限多孔介质一维瞬态响应积分形式解。首先,运用正弦与余弦变换法将偏微分方程组变换为常微分方程组。然后,运用状态空间法求解此常微分方程组,得到变换域内解析解。最后,通过正弦与余弦反变换,给出非饱和半无限多孔介质一维瞬态响应积分形式解。该方法的优点是积分解中被积函数为实函数,给数值计算带来极大的方便。通过算例分析,验证了本文结果的正确性,证实了非饱和多孔介质内存在3种类型压缩波,分析了3类压缩波作用下多孔介质内固体和2种流体间的相位关系。

关键词： 土力学   双尺度耦合模型   离散元   流固耦合  

摘要： 为了将只适用于固体的离散颗粒–连续土体耦合方法应用至饱和土体,构建流体与离散颗粒–连续土体的耦合框架,此框架要求流体方程具有边界网格移动能力,并且流体方程分别与离散颗粒和连续土体耦合时具有统一的形式。然后建立新的流体方程组,此流体方程组基于任意拉格朗日–欧拉描述以实现流体边界网格移动控制,并且在离散颗粒和连续土体区域以不同方式提取的流固耦合力可以纳入统一的流体方程进行计算。为了保证流体微分方程有限元离散后的稳定性,基于特征线分离方法对建立的流体方程进行分离分步,然后基于标准伽辽金离散获得其有限元格式。最后通过模拟可液化场地中地下管线地震响应的离心机试验,表明引入流体方程后的离散颗粒–连续土体耦合方法可以有效描述离散颗粒与地下结构的非连续动力接触作用,同时有效降低离散元的模拟规模,并且可以兼顾地下结构移动时流体的边界移动问题。