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关键词： 渠坡膨胀土   温度   初始饱和度   抗压强度   破坏形态   模量  

摘要： 为探究初始饱和度对渠坡膨胀土低温力学特性的影响,以不同初始饱和度渠坡膨胀土为研究对象,通过开展试验温度分别为-2℃、-5℃、-10℃和-15℃下的无侧限抗压强度试验,研究温度与初始饱和度对渠坡膨胀土强度及变形特征的影响。试验结果表明:试样的应力-应变曲线随初始饱和度的增加逐渐从软化型过渡到硬化型,两种不同类型的应力-应变关系可分别采用双曲线方程和复合指数本构方程来描述;试样的破坏形态根据其破坏特征可划分为垮塌破坏、鼓胀破坏和整体压缩破坏3种形式;-2℃下,试样的抗压强度整体随初始饱和度的增加而减小,但在-5℃、-10℃和-15℃下,试样的抗压强度随着初始饱和度的增加先增大后减小,也即存在一个“临界饱和度”使得试样的抵抗破坏能力最强,并且该“临界饱和度”随着试验温度的降低而减小;此外,随着试验温度的降低,试样的弹性模量和抗压强度均逐渐增大,但试样的硬化模量却呈现出先增大后减小的变化规律。

关键词： 再生微粉   再生混凝土   力学性能   微观结构   机理分析  

摘要： 研究了再生微粉等质量取代0、5%、10%、15%、20%的水泥对再生混凝土抗压强度,劈裂抗拉强度和弹性模量的影响,并进行了XRD和SEM分析。结果表明:随着再生微粉掺量的增加,试件各龄期的抗压强度、劈裂抗拉强度和弹性模量基本呈先增大后减小的趋势,最佳掺量为15%;再生微粉具有一定的火山灰活性和填充效应,适量掺入可以有效改善再生混凝土的界面过渡区结构,使其更加致密。

关键词： 连续性假设   连续介质力学   多孔介质流体动力学   混合物理论   本构模型   建模思路  

摘要： 为了弥补土力学中缺失连续性假设这一重要理论缺陷,在对多个学科中的连续性概念进行系统地梳理考究的基础上,提出了土力学中连续性假设的恰当表述,进而厘清了土的本构模型的概念、种类、属性和建模思路。研究结果表明:连续介质力学和多孔介质流体动力学的连续性假设为土力学的连续性假设提供了有益参考,但都有一定的缺陷;用混合物理论的观点和方法描述土的连续性比较合适,且可以避开在定义孔隙率时遇到的困扰;“连续”是一个相对的概念,当外部特征尺寸远大于介质内部特征尺寸时,就可以把研究对象看作连续介质;现有土的各种本构模型均以连续介质力学为基础,总体上属于唯象模型。阐明了本构关系的概念、种类和建模思路:本构关系是物质宏观性质的数学模型;土的本构模型包括持水、渗水、渗气、传热、屈服、变形、强度、细观结构演化、热力学效应、相变规律等多方面的内容,而不仅限于应力-应变关系;土的本构关系的研究应针对具体土类,抓住主要影响因素,建立解决主要问题的数学模型。

关键词： 循环流化床粉煤灰   泡沫轻质土   力学性能   孔结构  

摘要： 为促进循环流化床粉煤灰(CFA)的资源化利用,减少水泥消耗量,通过粉磨细化激发CFA的反应活性,利用磨细循环流化床粉煤灰(RCFA)部分替代水泥制备泡沫轻质土。研究了RCFA掺量对复合胶凝体系需水量、凝结时间、水化热、水化产物以及对泡沫轻质土工作性能和力学性能的影响。通过X射线断层扫描和图像处理技术研究了RCFA对泡沫轻质土孔结构的影响。结果表明,增加RCFA掺量会增加复合胶凝体系的需水量,延长凝结时间,减缓水化速度,减少总水化热并提升单位水泥水化热。30%掺量下的RCFA能与水泥充分反应,改善泡沫轻质土的孔结构并提升其力学性能。更高掺量的RCFA不利于轻质土的孔结构与力学性能,但70%掺量条件下的轻质土仍能满足路基填筑力学需求。

关键词： 竹纤维   超高性能混凝土   纤维混杂   力学性能   自收缩  

摘要： 研究了竹纤维对超高性能混凝土(UHPC)力学性能和自收缩的影响,并测试了试件在遭受30次干湿循环后的力学性能和质量损失。结果表明:单独掺加竹纤维时,UHPC的弯曲强度随纤维掺量的增加而显著提高,掺量为1.5%时提高幅度高达32.7%;此外,在掺加一定量钢纤维的基础上额外混杂掺加竹纤维可以有效增强UHPC的弯曲强度和韧性,表明竹纤维和钢纤维间具有良好的协同效应。掺加1.0%竹纤维可使UHPC的自收缩降低52.7%,并且竹纤维UHPC试件在经历干湿循环后力学性能没有损失,但其长期耐久性仍需进一步被验证。

关键词： 土力学   模拟月壤   无机固化剂   固化体试件  

摘要： 采用CE-5号(嫦娥五号)模拟月壤为主要材料,通过掺入无机固化剂制作3种配合比的试验样品(YR-1,YR-2,YR-3),采用万能伺服液压机(100 kN)施加竖向荷载,获取应力-应变曲线,采用扫描电镜观测样品内部的形貌及微空洞的特征,研究月壤固化样品的破坏形态、变形性能及弹性模量等特性,通过分段分析的方法,得到CE-5模拟月壤固体样品的单轴受压本构模型。结论如下:(1)抗压强度与用水胶比及胶凝材料的用量有关,随着水胶比的降低抗压强度增大,随着固化剂用量的增大而增大。(2)固化体样品内部普遍存在较多的微空洞和微小的裂隙,当外界压力达到极限强度时,微空洞及微裂隙扩展贯通导致样品失效。(3)采用三次多项式及有理分式分别拟合应力-应变全曲线试验结果得到月壤固化体应力-应变全曲线上升段及下降段,提出月壤固化体试件分段式本构模型,模型计算结果与试验曲线吻合良好,为实现月壤工程的技术化分析提供理论基础。

关键词： 岩土力学与基础工程   案例教学   课程思政   本科教育  

摘要： 随着三全育人等思政工作的推进,如何进一步深化思政元素和课程教育融合,加快高等教育发展已成为当前研究的重要课题,以《岩土力学与基础工程》专业课程育人为目标导向,探索案例教学和课程思政融合的方法,通过案例分析和教学反思,挖掘其中蕴含的思想政治教育资源,提升课程的教学质量和教学效果。为新形势下本科专业课程思政建设提供理论参考,也提供了思想政治教育与工科课程有机融合的实践依据。

关键词： 土力学   主动土压力   挡土墙   主应力迹线   非线性分布   极限应力状态  

摘要： 为探究非光滑的挡土墙主动土压力分布特征及墙后土体处于主动极限平衡状态时的应力状态,以墙后无黏性土为研究对象,建立极限应力状态条件下挡土墙的主动土压力计算方法。首先,假定当滑动土楔处于极限平衡状态时,滑裂面、墙土界面处的土体单元及楔体内部单元都达到极限应力状态,及土楔中小主应力传递为圆弧形主应力迹线。基于上述假定,将滑动土楔沿最小主应力迹线分层为若干个圆弧形薄层单元,继而利用静力平衡对该薄层单元进行受力分析,推导出极限应力状态下挡土墙的主动土压力。分析墙土摩擦角δ对主动土压力的分布形式、大小、合力作用点及对墙底的倾覆力矩的影响规律,并与Coulomb等土压力理论进行比较。理论分析结果表明:(1)主动土压力σ_(w)随深度呈凸形非线性分布,挡土墙背的粗糙度,即墙土摩擦角δ的取值,对非线性分布形式有显著影响。当挡土墙背光滑(δ=0°)时,土压力分布退化为Coulomb直线分布;随着墙土摩擦角的增加,土压力分布曲线逐渐左移,曲线的拐点位置升高,非线性效应愈加明显。(2)随着墙土摩擦角的增大,主动土压力的合力逐渐减小,合力作用点的位置受非线性分布的影响而逐渐提升,对墙底的倾覆力矩先减小后增加。(3)极限应力状态条件下挡土墙的主动土压力的合力是Coulomb土压力合力的外包络线,基于Mohr-Coulomb强度理论,推论出滑动土楔体处于极限平衡状态时内部单元的应力状态为:挡土墙背光滑时(δ=0°),滑动土楔体内部单元为极限应力状态,即为经典的Rankine土压力理论;挡土墙背粗糙(δ>0°)时,滑动土楔体内部单元已进入塑性–破坏应力状态,并随着挡土墙背粗糙度的增加,塑性状态越显著。(4)极限应力状态条件下的主动土压力为主动土压力的塑性上限解,Coulomb土压力为塑性下限解。最后,通过数值模拟与实例验证本文方法的可行性与合理性。

关键词： 地质聚合物   混凝土   力学性能   耐久性   微观结构  

摘要： 采用地质聚合物代普通硅酸盐水泥配制地质聚合物混凝土,有望实现混凝土的低碳发展。基于此,地质聚合物混凝土的研究及应用逐渐成为国内外学者关注的热点。总结了国内外关于地质聚合物混凝土力学性能、耐久性及微观结构方面的研究进展,以期有效推动地质聚合物混凝土在实际工程中的应用。

关键词： “土力学”   课程思政   教学设计   教学实践   教学成效  

摘要： 开展课程思政教育是落实立德树人根本任务、增强学生社会责任感以及推动高等教育内涵式发展的必然要求。文章以“土力学”课程中体现我国古代和现代基础设施建设的土木、水利、交通等伟大工程案例为载体,以彰显中国人民智慧的大国重器、家国情怀、文化传承及社会责任感等元素为内容,对课程思政建设进行总体设计。深入挖掘专业知识与思政结合点,并有机融入课程教学实践,形成价值塑造、知识传授、能力培养三位一体的教学体系。