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关键词： 土力学   水合物   赋存模式   力学特性  

摘要： 基于非饱和制样法(US法)和饱和试样气体扩散制样(SD法)2种制样方法,利用三轴剪切试验研究不同水合物赋存模式对含CO2水合物土力学特性的影响规律。试验结果证实水合物的赋存模式及其含量对含水合物土的力学特性存在重要影响,微观机制分析表明:US法制得试样属于胶结赋存模式,该模式表现出典型的胶结土的结构特性,而SD法制得试样根据水合物含量不同,属于填充模式、接触模式和透镜体模式,显示出明显的颗粒摩擦材料的力学特性,但由于水合物的破碎损伤效应也会导致应变软化现象。最后,利用有效水合物饱和度的概念,提出能考虑2种水合物形成模式下抗剪强度预测的经验公式。

关键词： 土力学   堆石坝   碾压试验   离散元法   数值分析  

摘要： 根据糯扎渡水电站大坝上下游粗堆石区I区料源的现场碾压试验,基于离散元法提出堆石坝碾压试验数值模拟方法,并通过该方法对堆石坝现场碾压试验进行数值分析,探讨碾压过程中粒径分布对碾压质量的影响,分析碾压过程中颗粒的运动规律、密度形成机制及压实特性;模拟结果与实测结果基本吻合,验证离散元数值模拟方法应用于堆石坝碾压特性研究的可行性,更直观地从细观角度解释堆石体碾压过程中宏观参数(如干密度等)的变化规律,为大坝I区堆石料选取科学合理的碾压施工参数,为堆石体碾压特性研究提供新的途径。

关键词： 土力学   土石混合体   结构效应   单轴压缩CT试验   变形破坏机制  

摘要： 利用计算机X射线断层扫描技术,实时监测单轴加载作用下土石混合体试样内部结构的变化规律,分析土石混合体变形破坏的结构效应。基于CT的定位扫描原理,研究试样内部块石的运移规律,并建立内部结构变形与宏观变形的联系。研究结果表明:土石混合体宏观变形破坏主要受控于其内部块石位置的不断调整;等效结构变形量能很好地表征土石混合体的结构性变形。采用阈值分割处理方法分析CT图像,获得加载过程中试样的内部剖面图,并对试样变形破坏的结构效应进行分析。结果表明:试样内部损伤和裂纹扩展起始于块石周边应力集中区,沿块石与土的接触面扩展,直至形成贯通破裂面。通过采用CT技术对土石混合体变形破坏过程进行分级加载实时扫描的研究,为此类介质边坡工程的监测预警提供理论基础。

关键词： 应用型本科   卓越工程师   土力学   教学改革  

摘要： 随着土木工程(岩土)注册制度与卓越工程师计划的推广实施,岩土工程人才培养目标更加注重实践运用,事实证明在应用型本科院校培养岩土工程师需引入科技手段,改变传统教学模式,整合教学内容、提高教师实践能力和工程经验,重视教师与学生的动手能力,改革实验教学手段,使学生充分了解土木工程实践特性,在实践中实现土力学理论与实验的学习。

关键词： 土力学   共振柱试验   时间效应   动剪切模量   阻尼比  

摘要： 采用英国GDS公司生产的共振柱(RCA)测试系统,对福建标准砂进行11组不同条件的时间效应试验,研究砂土小应变剪切模量和阻尼比随时间的变化情况,并运用颗粒滑移和接触力均一化理论对测试结果的细观机制进行解释。试验结果表明福建标准砂小应变剪切模量随时间逐渐增大,阻尼比随时间逐渐减小;同时研究发现相对密实度、应力历史和黏粒含量对砂土时间效应影响显著:在围压35 kPa时,松砂的时间效应大于密砂;当围压增加到150 kPa时,试验结果恰好相反:密砂的时间效应大于松砂。应力历史是影响砂土时间效应的重要因素:加卸载循环和超固结都会降低砂土的时间效应。在砂土试样中添加高岭土粉末能提高砂土的时间效应。

关键词： 土力学   黄土   拓宽路基   足尺模型试验   差异沉降   协调变形  

摘要： 以黄土地区高速公路拓宽工程为研究背景,借助大型地基沉降模拟试验平台,实现拓宽路基荷载下地基沉降变形的人为模拟,开展几何相似比为1∶1的足尺模型试验,建立路基内部土体及加筋材料变形监测系统,分析新老地基差异沉降条件下路基内部土体及加筋体的响应机制。试验结果表明:拓宽路基荷载作用下,随着地基差异沉降的增加,路基内部土体是一个不断变形协调过程,当地基差异沉降S达到9 cm时,路基与路面结构层出现脱空;新老路基拼接段铺设土工材料能使松散土体形成板结复合体,土工材料能够增强新老路基的整体稳定性和力学特性,土体填料更容易形成自拱效应;土工格栅能一定程度上消解新老路基间的差异沉降。随着新老地基差异沉降的增加,土体内部筋材受力不均匀且筋材内部相应产生了交替拉压应变,应变整体呈现增加的趋势,当新老地基差异沉降达到16 cm时,土工格栅拉压应变趋于稳定,土工格栅拉伸或压缩极限变化量仅为2 mm,远小于土工格栅破坏极限。

关键词： 岩土工程   土力学   科学技术奖   土木工程学会   获奖者   茅以升   科学技术委员会   学术委员会  

摘要： 和大多数耄耋之年的老人不同，刘金砺并没选择闲庭漫步、养花赏鱼、含饴弄孙的悠然生活，而是继续着他倾注了56年的心血的土木工程事业。虽身兼地基基础研究所顾问总工程师、土木工程学会土力学与基础工程学会桩基学术委员会主任委员、中国标准化协会地基基础委员会主任委员、国际土力学与岩土工程协会会员、北京市建委科学技术委员会委员、北京城建科技促进会岩土工程专业委员会主任委员、土木工程学报和岩土工程学报编委等多重身份，但这位精神矍铄的老人，不仅有着年轻于同龄人的外貌，还仍旧保持着年轻时的韧劲——每遇问题，必一门心思钻进去，不得结论不罢休。

关键词： 土力学   单剪试验   混合土泥皮   广义位势理论   本构模型  

摘要： 采用大型单剪仪进行粗粒料与混凝土接触面在混合土泥皮(膨润土中掺入水泥)条件下的剪切试验,揭示混合土泥皮条件下接触面的力学特性与机制。试验结果表明,存在混合土泥皮时,接触面表现出明显的剪胀及应力–应变软化现象。峰值强度以及发生剪胀所对应的剪应变与法向应力大小有关,相同法向应力下,峰值强度所对应的剪应变滞后于产生剪胀的位置。为反映接触面的这一变形特性,基于广义位势理论,建立考虑剪胀以及应变软化的接触面弹塑性本构模型。利用塑性状态方程取代传统屈服面,采用分段函数,对剪应力与剪应变关系曲线和法向应变与剪应变关系曲线均用双曲线函数以及似正态函数分别进行拟合,从而确定模型中的各个参数。结合部分试验结果表明,模型计算的剪应力与法向应变与试验值的误差分别在10.5%,12.7%以内,从而验证模型的合理性。

关键词： 土力学   南水北调中线工程   换填土   广义土–水特征曲线   应力状态   应力路径  

摘要： 为探讨应力状态和应力路径对非饱和土广义土–水特征曲线的影响,以南水北调中线工程安阳段渠坡换填土为对象,应用非饱和土三轴仪,进行一系列控制偏应力和净平均应力为常数的三轴收缩试验、控制偏应力和基质吸力为常数的三轴各向等量加压试验和控制净平均应力和基质吸力为常数的三轴等p剪切试验。研究结果表明:基质吸力、净平均应力和偏应力对水量变化均有较大影响;提出改进的非饱和土广义土–水特征曲线的表达式,能综合反映应力状态和应力路径的影响,用该式计算的结果与试验数据更为吻合。

关键词： 土力学   土石混合体   破坏特征   剪切跳跃   抗剪强度  

摘要： 在土石混合体直剪试验中,抗剪强度值的确定往往采用经验方法,较少考虑试验过程中剪应力–剪切位移关系曲线变化特征和剪切面破坏特征。基于此,特选取三峡库区典型土石混合体库岸边坡,现场采集试样,进行不同含水率的土石混合体大试样室内直剪试验,重点对剪应力–剪切位移关系曲线变化特征、剪切面破坏特征以及直剪试验中的剪切"跳跃"进行详细分析,并提出用临塑抗剪强度和极限抗剪强度来分析土石混合体的抗剪强度的方法。该方法具有较好的物理意义,比常规的取值方法更能反映土石混合体特殊的结构特征,值得工程设计计算参考借鉴。