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关键词： 土力学   低塑性粉土   前期动态剪切   不排水剪切强度   抗液化强度  

摘要： 低塑性粉土广泛存在于世界范围内,在地震中容易产生液化现象,然而一些基础设施破坏不仅见于地震中也发生在地震后,这就决定了研究低塑性粉土震后行为的必要性。以美国中部密西西比河沿岸低塑性粉土为试验材料,研究动载对低塑性粉土静态和动态强度的影响。在动三轴仪上对试样施加动载引起超孔隙水压力,排水重固结后,分别对2组震动后试样进行静态和动态三轴强度试验。试验结果表明,当液化水平小于0.70时,前期动载对粉土的不排水剪切强度影响不大;相反地,只有当液化水平大于0.70,密西西比河沿岸粉土的震后重固结体积应变和不排水剪切强度才伴随着液化水平的提高显著增加,但相对于砂土而言,重固结体积应变在较低的液化水平时即有明显增加。与前期动载对不排水剪切强度的影响不同,当动载所引起的液化水平为0.35或轴向应变为0.2%时,抗液化强度达到最大值,若液化水平大于0.35,抗液化强度伴随液化水平提高而降低。如果前期荷载引起较大的压应变,在重固结后第二次动载循环中,轴向压力相比轴向拉力引起较小的超孔隙水压力。

关键词： 土力学   非饱和土   膨胀土   基质吸力   总吸力   滤纸法   土水特征   本构方程  

摘要： 吸力与非饱和土的力学性状密切相关,为探讨非饱和膨胀土吸力变化规律,以滤纸法为研究手段,测定6种不同压实度与13种不同重力含水率组合条件下荆门弱膨胀土的总吸力与基质吸力。试验基本覆盖该膨胀土持水状态与密实状态的可能变动范围。研究表明:土体持水状态与密实状态均对压实膨胀土吸力影响显著。相同密实状态下,吸力随持水程度的增大而降低,且变动幅度较大。相同持水状态下,吸力随密实程度的增大而增大。密实度小的试样吸力变化幅度大,密实度大的试样吸力变化相对平缓。在明确吸力变化规律的基础上,构建吸力-饱和度-孔隙比关系的本构方程,数值再现结果与模型预测结果均表明该方程能够有效描述压实膨胀土在可能密实状态与持水状态范围内的吸力变化规律。

关键词： 土力学   教学思路   工程实例   土中应力   变形  

摘要： 本文针对土力学的特点,以土中应力和地基变形为例,介绍了提出问题、引入概念、延伸分析、归纳总结(突出要点)的教学思路,并探讨了如何结合工程实例开展土力学教学。

关键词： 土力学   挤土机制   挤土效应   挤土率   微扰动  

摘要： 对钢管压入土体过程中钢管内土塞的受力状态、产生挤土效应条件及挤土机制进行分析,结果表明:产生挤土效应的条件为土塞底部应力超过钢管端部地基承载力;根据土塞底部应力与钢管端部地基承载力的关系,不同情况下可认为钢管压入土体为非排土桩、排土桩及不完全排土桩;当为不完全排土桩时,挤土率可作为钢管压入过程中的挤土程度评价指标。对钢管内土塞底部应力与钢管端部地基承载力理论计算方法进行分析与总结。最后,通过钻孔灌注桩护壁钢管旋压施工工程案例的实测结果与实施效果,对钢管压入土体施工挤土机制理论分析的合理性与实用性进行论证。

关键词： 土力学   土工离心机   爆炸离心模型试验   边界效应   加速度场   边界材料  

摘要： 离心模型试验中由于采用的模型箱尺寸有限,无法满足原位试验的半无限体要求,由此而形成边界效应问题,爆炸离心试验中此问题尤为突出。为比选边界材料,依托清华大学50 g-t土工离心机,进行了数次爆炸离心模型试验,通过加速度场分析,选择较合适的边界材料。最后通过试验确定,在50 g离心加速度2.5 g炸药爆炸离心模型试验中,边界上加入该边界材料后,离爆心20 cm内的试验成果可以接受。

关键词： 土力学   膨润土-砂   混合缓冲   回填材料   三向膨胀力   各向异性   体积率   经验模型  

摘要： 对不同干密度和含砂率高庙子膨润土-砂混合缓冲/回填材料的试样进行一系列三向膨胀力试验研究,结果表明,混合料三向膨胀力均随干密度呈指数关系递增,随含砂率呈指数关系递减。混合料存在各向异性,竖向膨胀力大于水平向膨胀力;含砂率和干密度均对试样的各向异性产生影响;当含砂率大于30%以后,含砂率的增加对其各向异性影响较小;混合料的各向异性随干密度的增大更加显著,并逐渐趋于稳定;对各向异性的机制进行分析,提出基于体积率的膨润土干密度这一指标,建立高庙子膨润土及其含砂混合料三向膨胀力的经验模型,并对模型进行验证和应用,研究成果可为高放废物深地质处置库中的缓冲/回填材料设计提供参考。

关键词： 任务驱动   土力学与地基基础   课程改革  

摘要： 基于任务驱动导向,对《土力学与地基基础》课程进行改革,以符合实际工作岗位的需要。

关键词： 土力学   冻结青藏黏土   滞回曲线   不闭合程度   宽窄程度   密集程度  

摘要： 滞回曲线的形态特征包括不闭合程度、宽窄程度、向应变轴的整体倾斜程度、密集程度和面积,采用残余应变p、滞回曲线的短轴与长轴之比、滞回曲线长轴的斜率k、相邻滞回曲线中心点之间的距离d和滞回曲线所围成的面积S五个参数定量表征滞回曲线的上述形态特征。对不同负温条件下的冻结青藏黏土进行动三轴试验,分析滞回曲线的形态特征,结果表明:同一级动荷载下,p,,k,d和S随振次的增加变化不大,因此,可以采用各参数的平均值来反映各级加载下滞回曲线的形态特征;随着动应变幅的增加,p,,d和S逐渐增大,k逐渐减小,即滞回曲线越来越不闭合、越来越宽、向应变轴整体越来越倾斜、越来越疏松、面积也越来越大,表明土的残余塑性应变、黏滞性、细观损伤程度和能量耗散越来越大,刚度越来越小。

关键词： 土力学   横观各向同性地基   2   5维有限元法   地面振动   高速列车   频域-波数域  

摘要： 根据2.5维有限元原理,从横观各向同性土体弹性本构方程出发,推导出横观各向同性土体2.5维有限元弹性波动方程。轨道简化成铺设在横观各向同性地基上的Euler梁。在轨道方向的垂直截面上,将轨道结构和地基进行有限元离散,采用八节点单元,每个节点包含3个自由度,从而使复杂的三维问题转化为平面应变问题,再通过FFT逆变换转换为沿轨道方向三维空间中的时域振动响应。分别基于上海和北京地区的典型土质参数,进行场地动力响应分析。结果表明:列车运行引起的北京地区场地的加速度响应幅值及位移响应幅值均分别大于上海地区场地的加速度响应幅值及位移响应幅值;随着距轨道中心处距离的增加,两地区土体的动力响应频率均衰减到简谐荷载的自振频率周围,反映出横观各向同性土体的滤波作用;应力波在软土层中传播所消耗的能量大于在硬土层中传播;列车运行引起的地面振动衰减曲线会出现反弹增大的现象,其反弹特性及出现的位置与地基土体参数及列车运行速度密切相关。

关键词： 虚拟试验   土力学   试验教学  

摘要： 随着虚拟现实技术的发展,虚拟试验技术已在高校试验教学中广泛应用。虚拟试验可以为学生提供逼真的、生动的试验环境,使试验教学过程具有较强的视觉冲击力和灵活的交互性,使学习过程形象化、生动化,能够激发学生参与试验的积极性。有利于提高学生的实践技能。文中主要介绍了虚拟试验技术在土木工程专业土力学试验教学中的应用。实践证明,虚拟试验教学系统既能保证教学效果,又能丰富试验手段、提升学生试验的自主性和创新能力。