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关键词： 土力学   非饱和黄土   封闭气   广义有效应力   荷载效应   本构模型  

摘要： 黄土在荷载或增湿作用下其强度和变形易发生显著变化。针对水-力作用下饱和度的宽幅变化而引发的土体响应,充分考虑非饱和黄土中多相耦合的特性,采用广义有效应力及修正吸力为应力变量,建立一个考虑整个可能的吸力和应力范围的弹塑性模型。该模型将高饱和度导致气相封闭的情况统一至广义有效应力框架,引入封闭气相对土体影响的损伤参数,统一描述饱和度宽幅变化下非饱和黄土的变形和强度行为,并通过相应应力和水力路径试验验证模型的合理性和可靠性。模型预测和试验结果对比分析表明,所提模型可以较好地反映考虑封闭气相影响的非饱和黄土的荷载效应。所提模型不仅能够反映固-液相的耦合硬化,还能描述不同水-力作用下封闭气相对变形和强度的影响。

关键词： 数值模拟   土力学   三轴试验   环剪试验   离散元  

摘要： “土力学”是高校土木工程的一门核心课程,需要学生理解土的力学行为,进而为土木工程的应用和实践打下基础。而土力学中传统的三轴试验和环剪试验需要花费大量时间,为了提高效率且有效达到“土力学”的教学培养目标,提出将细观数值模拟的离散元方法引入“土力学”教学中。以三轴试验和环剪试验为例,展现了模拟过程,从而发挥细观模拟中颗粒力链组构和变形场可视化的优势,加深学生对受剪切时土体从强度到临界状态演化过程的理解,进而提高学生的学习热情。

关键词： 新工科   土力学   工程实践能力   自主研发   广度量数字化渗透仪  

摘要： 技术的飞速发展和产业的不断变革对工程教育改革提出了新的要求和挑战,促进了新工科建设理念的生成。在工程力学领域人才的培养进程中,理论教学与实践教学的结合可以激发学生的创新思维,培养其力学专业素养,提升工程实践能力。针对“土力学”课程教学中土工测试环节存在的问题,组织相关科研方向的研究生和正在学习该知识点的本科生,自主研发了一套广度量数字化渗透仪作为实验教具并运用于教学实践,旨在优化教学模式、提升教学效果以及培养学生的综合实践能力。

关键词： 道路工程   力学衰减机理   长期浸水   钢渣粗集料   混凝土   耐久性  

摘要： 钢渣粗集料体积安定性不良且变异性大,容易造成钢渣沥青混凝土在长期服役过程中出现体积膨胀和耐久性风险。为此,通过压蒸试验分析钢渣粗集料的体积安定性,利用钢渣-辉绿岩粗集料单掺或混掺方式进行5种沥青混凝土配合比设计。以辉绿岩沥青混凝土和压蒸后稳定的钢渣粗集料制备的沥青混凝土作为基准,开展60℃不同浸水时间下钢渣沥青混凝土体积膨胀特性、间接拉伸强度和耐疲劳性能衰减规律研究,通过不同钢渣掺量与浸水时间建立了钢渣沥青混凝土长期浸水体积膨胀率预估模型,利用浸水时间和钢渣掺量提出了残留强度与残留疲劳寿命预估模型以分析力学性能衰减规律。结果表明:压蒸试验可快速检验钢渣粗集料不良体积安定性;钢渣沥青混凝土长期浸水后的间接拉伸强度、模量及疲劳寿命均呈明显衰减趋势;钢渣沥青混凝土的间接拉伸强度与疲劳试验结果具有良好的线性相关性,利用间接拉伸强度残留率可实现钢渣沥青混凝土使用耐久性的快速评价;钢渣沥青混凝土体积膨胀与强度损失、模量损失及疲劳寿命损失呈指数下降关系;不良钢渣颗粒体积膨胀破坏对钢渣沥青混凝土力学性能劣化具有决定性作用,应在钢渣源头与选材上控制钢渣稳定性。

关键词： 路基工程   路桥过渡段   泡沫聚合土   力学性能   节能环保  

摘要： 为缓解传统搭板结构路桥过渡段差异沉降引起的桥头跳车问题,将工程渣土资源化利用技术引入泡沫聚合土制备中,通过室内试验研究其工程特性与力学特性,结合具体工程实例对路基路面的承载力、强度及内部完整性进行全面评价。研究结果表明:泡沫聚合土具有良好的抗折强度、抗压强度、弹性模量、耐干湿循环性能和抗压耐疲劳性能,采用泡沫聚合土作为台后填料,可显著减少路桥过渡段的差异沉降。相比常规泡沫轻质土,泡沫聚合土不仅降低水泥用量,节约造价,具有显著的经济性和节能环保效益。研究结论有助于提高路桥结构的稳定性和行车安全性,为类似工程提供参考和借鉴。

关键词： 超疏水泡沫混凝土   聚丙烯纤维   干燥收缩   润湿性  

摘要： 采用硬脂酸钙、聚二甲基硅氧烷和羟丙基甲基纤维素复合改性的超疏水混凝土体系,并引入聚丙烯纤维,成功制备了纤维增强超疏水泡沫混凝土。选取长度为6、12、18mm的3种纤维,用量分别为0.3%、0.6%、0.9%、1.2%。纤维显著提高了超疏水泡沫混凝土的黏度,有效地降低了混凝土的干燥收缩当纤维长度为18mm,含量为0.6%时,抗拉强度达到3.4MPa。与无纤维的情况相比,抗拉强度提高了47%。这表明纤维增强超疏水泡沫混凝土在结构强度方面取得了显著的改善。

关键词： 一流专业   岩土力学与基础工程   课程思政   本科教育  

摘要： 课程教学改革在推进一流专业建设的进程中占据着至关重要的地位,是实现这一目标的重要手段。为了有力地推动高校课程教育改革工作的深入开展,全面提升大学生的思想政治修养水平,同时大力培养具备创新能力和实践应用能力的高素质人才,本文选取《岩土力学与基础工程》这一课程作为重点研究对象。此研究充分尊重该课程在自身建设、知识传授以及能力培养等方面的基本功能,并将工程案例教学作为关键的切入点,深入且细致地挖掘其内在所蕴含的思政元素,显著地凸显出其在价值引领方面的重要功能。进而构建起案例教学和课程思政相互融合的有效方法。

关键词： 非岩土工程专业学生   微课教学   土力学   地基整体剪切破坏  

摘要： 随着工程教育的不断发展,《土力学》作为岩土工程领域的重要专业基础课程,越来越多地在非岩土工程专业开设。然而,《土力学》的理论性较强,对非岩土工程专业学生来说很多知识点概念较为抽象、难以理解。因此,有必要进一步探索新的教学手段,提升教学质量。基于新工科教育背景,本文以《土力学》中“地基整体剪切破坏”课程内容为例,基于微课程的教学模式,提出采用案例分析、AI生成动画等手段,将抽象的理论知识讲解转化为更具视觉冲击力和直观性的教学形式。通过此类通俗易懂的教学方式帮助学生更好地理解基础概念,结合问题式和案例式讲授模式,提高非岩土工程专业学生的学习兴趣和实际应用能力。同时,结合课程思政理念,培养学生的责任意识、爱国意识和工匠精神,使其在掌握专业知识的同时,树立正确的价值观和社会责任感。

关键词： 建筑渣土   固化剂   无侧限抗压强度   水稳性能   抗冻融性能   固化机理  

摘要： 为解决建筑渣土处置难、堆弃难、资源化程度低等问题,本文提出采用固化剂固化建筑渣土。本文对比分析了水泥掺量、固化剂掺量、养护龄期对固化建筑渣土无侧限抗压强度、劈裂抗拉强度、水稳性、抗冻融性能、抗干缩性能的影响规律,并通过SEM和XRD试验结果分析了固化剂协同水泥固化的固化机理。结果表明,当水泥质量掺量为7%且固化剂质量掺量为3%时,固化建筑渣土28 d无侧限抗压强度为6.91 MPa、劈裂抗拉强度为0.98 MPa、水稳系数91.52%,较水泥质量掺量为10%的对比件分别增加15.7%、31.2%和12.2%;固化剂的掺入具有提高水泥固化土抗干缩性能的作用;冻融循环10次后,固化建筑渣土试件较水泥固化对比试件质量损失率降低44.6%,残余强度增加34.9%。固化剂协同水泥水化反应生成的C-S-H和C-A-H胶凝物质使土颗粒团聚成团粒结构,形成网络骨架提供强度;固化剂中的SiO_(2)、Al_(2)O_(3)减小了土颗粒间的自由水和吸附水含量,加入固化剂后固化土的强度和路用性能得到增强和改善。研究结果为固化建筑渣土在路基中的应用提供理论基础。

关键词： 水泥-粉煤灰   海相淤泥质软土   无侧限抗压强度   抗剪强度   室内试验研究  

摘要： 针对滨海城市淤泥质软土的特殊地质条件引起的加固难题,依托淮河入海水道深厚软土段堤基加固工程,以水泥-粉煤灰为固化剂,开展了海相淤泥质软土固化室内试验,结合无侧限抗压强度和直接剪切测试,分析了淤泥固化土强度随水泥掺量、养护龄期、水泥-粉煤灰混合比的变化规律。结果表明,淤泥固化土的无侧限抗压强度和抗剪强度均随水泥掺量和养护龄期的增加而增大;粉煤灰的加入可显著提升淤泥固化土的无侧限抗压强度,增幅在10%~20%之间;淤泥固化土的黏聚力和内摩擦角与水泥掺量和养护龄期正相关,粉煤灰的加入使固化土黏聚力显著增大,内摩擦角的变化不显著。研究结果为指导海相淤泥质软土加固工程设计提供了理论和试验依据。