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关键词： 结构性土   力学特性   轴向循环加载   三轴试验  

摘要： 为探讨结构性土的力学特性和变形机理,对人工制备的弱胶结结构性土样进行了轴向加载—卸载—再加载的三轴压缩试验,分别在围压为25和100 kPa时进行了固结排水和固结不排水压缩试验.结果表明:随着荷载的逐渐增加,结构性土样的结构逐渐弱化,其特性逐渐趋向重塑土的特性;在固结排水条件下,在整个轴向加载—卸载—再加载过程中,结构性土样总体上体积收缩.但在轴向应变较小,颗粒间的胶结保持较完好时,在卸载时会出现局部剪胀或体积收缩不明显,区别与重塑黏土的特性;在固结不排水条件下,产生正的孔压,轴向卸载时,在应变较小的情况下,孔隙压力减小,在应变较大的情况下,孔隙压力增大,且围压大时孔隙压力增加的量值大.

关键词： 土力学   动力特性   动三轴试验   昔格达组黏土岩   动弹性模量   动强度  

摘要： 在大量动三轴试验的基础上,研究了不同固结条件(σ3c=100,200,400 kPa,kc=1.0,1.5,2.0)下西昌昔格达组黏土岩的动应力-动应变关系、动弹性模量、阻尼比及动强度特性。研究结果表明:西昌昔格达组黏土岩在一定条件下的动应力-动应变关系符合幂函数模型。动应力随着固结围压σ3c或固结主压力比kc增大而增大。在相同围压下,达到相同动应变时,偏压固结状态比均压状态所需要的动应力大。当其他条件相同时,动弹性模量随固结压力或固结主压力比增大而增大,随着动应变的增加而减小并趋于稳定。最大动弹性模量Ed0与σ3c/Pa、kc均有良好的幂函数关系,且对不同固结应力状态条件可以归一。阻尼比随动应变增大而增大,但增大幅度随动应变增大而迅速减小,阻尼比随围压或固结主压力比增大而减小,但它们对阻尼比影响较小。不同固结应力状态下(λ/λmax)与(1-Ed/Ed0)有良好的幂函数关系。西昌昔格达组饱和黏土岩动剪应力τd随固结围压σ3c或固结主压力比kc增大而增大,随振动次数增加而减小。τd/σm均随固结围压σ3c增大而减小,随固结压力比kc增大而增大。动剪应力τd与平均压力σm、固结主压力比kc有较好的线性关系。

关键词： 土力学实验   创新能力   教学改革  

摘要： 文章分析了土木工程专业土力学实验课程教学中存在的主要问题,从提高教学质量培养学生动手及创新能力着手,探索性地提出了对土力学实验教学内容及方法的改革措施。通过采用现代化的教学手段以及合理地设置实验项目,从而启发学生思维,提高学生动手能力和创新能力。

关键词： 土力学   固结理论   双本构关系   固结度  

摘要： 固结理论是从地基沉降计算的需要出发而建立起来的。在现代土力学及其工程实践中,固结理论仍占有非常重要的地位。文中从力学的三类基本条件对固结理论进行研究,明确固结理论的平衡条件、协调条件和本构关系。满足这三类基本关系方可求得土体固结问题的唯一解。考虑到饱和土体为二相系,明确土体固结理论存在双本构关系。最后,以一维固结问题为例讨论土体的固结度。

关键词： 土力学   结构性黏土   扫描电子显微镜试验   压汞试验   结构屈服压力   微观孔隙   孔隙率  

摘要： 为探求土体在变形过程中微结构形态的演化规律,对湛江结构性黏土进行室内压缩试验,通过真空冷冻升华干燥法对天然土和压缩后土制样,进行扫描电子显微镜扫描试验和压汞试验,基于灰度计算土的三维孔隙率,分析压缩过程中微观孔隙的变化规律。结果表明,较二值化处理获得的二维孔隙率,三维孔隙率物理意义明确,求取方法简单,有较高准确性。湛江天然黏土孔径为1.0～0.1μm的小孔隙组占优,其孔隙体积占总孔隙体积的73%。压缩过程中,P>k前,各孔径组分变化甚微。P>k后,随压力的增大,小孔隙含量表现为先增加后降低。各孔隙组对外力的敏感度与孔隙体积含量正相关。由于压汞过程存在"瓶颈"效应,其结果可能会夸大小孔隙的分布密度而低估大孔隙的分布密度。结构性黏土压缩过程中微观结构形态的演化可分为结构微调、结构破损、结构固化3个阶段。该研究有助于深入了解土的变形机制,为结构性土的工程设计提供科学的依据。

关键词： 比喻法   土力学   教学   应用  

摘要： 在土力学的教学中,对一些属于重难点的概念和原理进行恰当有趣地比喻,将有助于学生深刻理解,同时对激发学生学习兴趣、活跃课堂氛围、和谐师生关系,寓教于乐大有裨益.本文主要讨论比喻教学法在砂土液化、土的抗剪强度、有效应力原理、土压力概念、塑性指数、变形模量等概念原理中的应用.最后总结出比喻法在土力学教学中的应用原则.

关键词： 土力学   实验教学   教学改革   开放性实验  

摘要： 当前土力学的实验教学存在着较多问题,直接影响了教学效果。针对存在的不足,在对教学观念、教学内容、教学方法、师资队伍、考核方式等方面进行系统分析的基础上,提出了对土力学实验教学进行改革的各项具体建议,以切实促进教学质量的提高。

关键词： 土力学   土压力   理想模型试验   水土压力分算   水土压力合算   抗剪强度  

摘要： 为解决水土压力合算和分算的争议,从理论上证明水土合算在某些情况下的合理性,有必要建立能够把水土分算与合算统一在一个理论框架下的统一算法。采用理想模型试验建立一个水土压力统一计算理论,同时,证明了统一计算理论的科学性。以理想模型试验为基础,提出一个新的可以应用于水土压力分算与合算统一算法的强度理论。算例分析表明,新的统一算法计算结果与相关算法略有差异。该算法既可以在砂土时水土分算,也可以在黏土时水土合算;并且,可以实现黏质粉土和粉质黏土等半透水土层的水土压力计算,为地下构筑物所承受的荷载计算提供理论基础。

关键词： 土力学   抗扭刚度   联合扭剪共振柱   扭矩系数   扭剪频率   输入电压  

摘要： 利用联合扭剪共振柱对6个铝质标定棒进行一系列扭剪试验,系统研究扭剪频率、输入电压及试样抗扭刚度对扭矩系数的影响。研究结果表明,因电磁动力系统设计上的固有缺陷,该类仪器的扭矩系数随扭剪频率和输入电压的增大而微弱减小,随试样抗扭刚度的增大而显著增大。分析表明,采用厂家推荐的传统标定法的某一恒定扭矩系数进行剪切模量分析时,对于抗扭刚度最大的6#标定棒,测试结果明显偏低,误差达14%;而对于刚度最小的1#标定棒,则测试结果明显偏高,误差达25%。为此,提出一种可克服系统固有缺陷的新方法,将这类共振柱扭剪试验的试验误差控制在3%以内。

关键词： 土力学   砂土液化   预测   Fisher判别分析  

摘要： 基于Fisher判别理论建立了砂土液化可能性的Fisher判别分析(FDA)模型。在分析砂土液化影响因素的基础上,选取烈度、震中距、地下水位、砂层埋深、标贯击数、平均粒径、不均匀系数、剪应力比等8个实测特征指标作为FDA模型的预测指标。利用砂土液化的实测数据作为训练样本进行训练,建立FDA模型对砂土液化进行预测,并用其他未参加训练的实测数据进行了验证。研究结果表明,FDA模型简便可行、预测精度高,是解决砂土液化预测问题的有效方法之一。