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关键词： 新工科   土力学   案例教学   应用型人才   注册岩土工程师考试  

摘要： 新工科背景下土木工程专业对学生的应用能力培养要求越来越高,但是课堂教学与实践又是一对现实存在的矛盾体。近年来,注册岩土工程师考试试题越来越贴近工程实际,适宜用来进行课堂案例教学。我国注册岩土工程师考试分两阶段:第一阶段是基础考试,主要考查考生是否基本掌握必备的专业理论基础;第二阶段是专业考试,考查考生按照国家法律、法规及技术规范进行岩土工程的勘察、设计、施工及解决实践问题的能力。通过对历年注册岩土工程师基础考试和案例考试中土力学相关问题的研究,对注册工程师考试试题做适当改变后引入土力学课堂教学,可以增进学生对知识的理解,更形象地了解知识在工程实践中的应用,加强应用能力的培养,同时为学生毕业后参加注册工程师考试奠定良好的理论和实践基础。

关键词： 思维导图   土力学   理论教学   试验教学  

摘要： 土力学课程是土木工程等工程类专业重要的专业基础课,具有基本概念多、知识点琐碎、内容庞杂、公式多等特点,学习难度较大。本文将思维导图引入土力学理论和试验教学中,有助于引导学生构建知识网络,实现自主学习。

关键词： 聚丙烯纤维   下蜀土   直剪实验   压缩实验   最佳配合比  

摘要： 本文以南京浦口下蜀土为研究对象,通过室内的直接剪切和单向压缩实验研究聚丙烯纤维对其力学特性的改良效果,得知聚丙烯纤维能一定程度上改善下蜀土的剪切强度和压缩强度,且纤维对土的剪切强度改良效果明显优于压缩强度。由直剪实验知:当纤维掺量为1%、纤维长度为12mm时,纤维对南京下蜀土力学特性的改善最明显,可视为纤维与土的最佳配合比。由压缩实验知,当纤维掺量为0.2%时,土样压缩性质改良效果最好,纤维长度对压缩系数的影响不是特别明显。

关键词： 水合物沉积物   离散单元法   真三轴试验   强度准则  

摘要： 甲烷水合物被公认是有望解决当前及未来能源危机的潜在新型能源而备受关注.含甲烷水合物的土体称为能源土.目前室内试验中多采用气饱和法人工合成能源土,并在简单应力路径下进行力学测试.以气饱和法合成能源土时,甲烷水合物倾向于在颗粒表面及弯液面处生成固态物质,形成裹覆型能源土.为研究裹覆型能源土在复杂应力路径下的力学性质,本文采用考虑裹覆型能源土三大微观机制(胶结、颗粒扩大和增大土颗粒表面粗糙度作用)的离散元模拟方案,结合纯水合物力学性质与温压相关的试验资料,对裹覆型能源土在真三轴条件下进行离散元数值模拟.模拟结果表明:(1)考虑裹覆型能源土微观机制的离散元模拟方案可有效对能源土力学特性进行模拟;(2)裹覆型能源土胶结作用较弱,真三轴剪切中表现出的力学特性非常接近无胶结散粒体材料;(3)真三轴试验中相同剪应变条件下,随中主应力系数b增大能源土峰值及残余偏应力减小,与Lade-Duncan强度准则基本吻合.

关键词： 钢纤维形状   抗拉强度   抗弯强度   湿喷支护   力学性能   巷道支护  

摘要： 为详细研究不同形状和掺量钢纤维对混凝土的增强性能,以更好地应用于巷道湿喷支护,选取了平直型、波浪型和凹凸型钢纤维,通过试验分别研究了3种形状钢纤维在掺量为0、20、40、60、80、100 kg/m3时混凝土的抗拉和抗弯强度。将最佳形状和掺量的钢纤维应用于巷道湿喷支护,通过现场观测分析了钢纤维混凝土湿喷支护效果。结果显示:不同形状钢纤维增强混凝土抗拉强度和抗弯强度的排序为:凹凸型>波浪型>平直型;钢纤维增强混凝土抗拉强度和抗弯强度的最佳钢纤维掺量为60 kg/m3;钢纤维混凝土湿喷支护能够有效控制巷道围岩,比普通混凝土的喷浆支护效果好。

关键词： 土力学   泥水盾构   模型试验   掌子面主动破坏模式   粒子图像测速(PIV)   极限支护力  

摘要： 为研究砂土地层中泥水盾构掌子面主动破坏模式及极限支护力规律,设计一套基于粒子图像测速(PIV)等非接触测量方法的泥水盾构圆形掌子面稳定性控制模型试验系统。试验系统通过降低柔性压力室的水压来模拟泥水盾构掌子面的泥水压力失衡条件,利用PIV等非接触测量手段获取掌子面的位移、剪应变等变形过程,并通过监测水压获取泥水支护力的变化过程,实现对泥水盾构掌子面破坏过程的模拟。对3种埋深比(C/D=0.5,1.0,2.0)下的掌子面破坏模式及极限支护力规律进行一系列的模型试验研究,试验结果表明:泥水支护力降低过程中,掌子面的变形可以分为4个阶段,其中第3阶段末掌子面处于极限平衡状态,对应的泥水支护压力为极限泥水支护力;随着泥水支护力的降低,掌子面变形逐渐向地表扩展,当埋深比较小(C/D=0.5)时,临界破坏时的失稳区已经扩展到地表,而埋深比较大(C/D=1.0和2.0)时,临界破坏时的失稳区尚处于地基内部;Soubra和Mollon理论模型中的破坏模式及极限支护力更接近于模型试验得到的结果。

关键词： 取代率   废陶瓷粗骨料混凝土   抗压强度   抗折强度  

摘要： 为研究废陶瓷对混凝土力学性能的影响,选取了六种不同状态的废陶瓷以0、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、100%的取代率等质量替换天然石子,共制作了294个废陶瓷混凝土抗压试件和抗折试件,养护28 d后分别测试其抗压强度和抗折强度。通过对试验数据的分析,研究了不同废陶瓷取代率对混凝土抗压强度和抗折强度的影响,并运用回归分析方法建立了不同废陶瓷取代率下废陶瓷混凝土抗压强度和抗折强度的预测公式。