国家杰出青年科学基金(50825803)
- 作品数：60 被引量：748H指数：19
- 相关作者：黄茂松吕玺琳余生兵王浩然李学丰更多>>
- 相关机构：同济大学华东建筑设计研究院有限公司安徽理工大学更多>>
- 发文基金：国家杰出青年科学基金国家自然科学基金上海市卫生系统百名跨世纪优秀学科带头人培养计划更多>>
- 相关领域：建筑科学交通运输工程天文地球理学更多>>
- 考虑轴力的部分埋入群桩基础水平振动特性被引量：18
- 2011年
- 在近海工程中,关于基础支撑体系的动力特性研究对于保证上部结构的稳定和安全发挥着极其重要的作用。基于欧拉-伯努利(Euler-Bernoulli)梁模型提出水平荷载和竖向荷载共同作用下,部分埋入单桩的水平振动模型,分析影响单桩阻抗和有效桩长的主要因素,指出现有理论存在的不足,并给予修正;从埋入比、波的入射角和轴力3个方面分析部分埋入桩的桩-桩相互作用现象;然后,基于叠加原理建立部分埋入群桩的简化计算方法,计算结果与完全埋入群桩理论精确解进行对比。通过参数讨论,发现轴力(N)、桩间距(s/d)和埋入比(L1/L2)对于部分埋入群桩水平振动特性有着显著的影响,工程设计应该予以重视。最后,利用本模型研究一海上风电场群桩基础的水平振动特性和群桩基础阻抗变化对于整体结构自振特性的影响,为工程设计提出建议。
- 任青黄茂松韩东晓
- 关键词：桩基工程动力响应群桩
- 盾构隧道开挖面稳定极限理论研究被引量：78
- 2011年
- 基于村山氏极限平衡法和极限分析上限法研究了盾构隧道开挖面稳定性,推导了维持开挖面稳定的最小极限支护压力计算公式。类似于Terzaghi地基承载力的叠加原理,将极限支护压力表示为土体黏聚力、地表超载和土体重度三项贡献的叠加,并对各自影响系数进行了分析。分析结果表明,极限平衡法得到的黏聚力影响系数随土体内摩擦角增大而增大,随隧道埋深比增加而减小,地表超载和土体重度影响系数均随土体内摩擦角增大而减小,地表超载影响系数随隧道埋深比增加而减小,土体重度影响系数随隧道埋深比增大而增大。当内摩擦角较小时,极限分析法得到的三项系数与土体内摩擦角和隧道埋深比的关系表现出与极限平衡相同的规律,但当土体摩擦角达到一定值时,土体黏聚力和土体重度的影响系数则不再随隧道埋深比而变化,地表超载影响消失。极限分析法得到的极限支护压力及三项系数均低于极限平衡法,但更接近现有文献中的有限元数值模拟结果。
- 吕玺琳王浩然黄茂松
- 关键词：盾构隧道开挖面稳定支护压力
- 不同桩长扩底抗拔桩极限承载力的统一计算模式被引量：21
- 2011年
- 基于有限元数值模拟分析以及相关文献成果,提出了一个适用于不同桩长扩底抗拔桩极限承载力的统一计算模式。在极限状态下,扩大头处形成椭圆状局部破坏;而等截面段形成幂函数形式的曲线破裂面,幂函数曲线破裂面形状取决于土层及桩型参数。提出扩大头影响高度H1的概念,由扩底抗拔桩足尺试验数据,拟合出一个适合上海等软土地区扩底抗拔桩扩大头影响高度H1的计算公式。计算结果与工程实测结果的比较,验证了统一计算模式的正确性。另外,该方法也可退化为等截面抗拔桩极限承载力的计算。
- 黄茂松王向军吴江斌王卫东
- 关键词：扩底抗拔桩极限承载力数值模拟
- 基坑抗隆起稳定的块体集上限分析被引量：10
- 2012年
- 采用块体集上限法构造了基坑抗隆起稳定问题的运动许可速度场,分析了各种条件下不排水黏土基坑抗隆起稳定系数和破坏面特性。通过对考虑坑底坚硬土层、挡墙入土深度和基坑外侧地表超载条件下,块体集上限分析结果与已有文献结果的对比,验证了方法的有效性。块体集上限法克服了多块体上限法存在破坏面假设的缺点,不仅适用范围更广,同时可以得到更完整的基坑抗隆起优化破坏面。在考虑支护挡墙入土深度时,块体集上限法所得基坑抗隆起稳定分析结果优于多块体上限法和强度折减有限元法,具有较大优越性。
- 黄茂松余生兵
- 关键词：基坑抗隆起稳定黏土
- 基于转动-平动组合破坏机构的含软弱夹层土坡降雨入渗稳定上限分析被引量：15
- 2012年
- 软弱夹层、降雨等因素对边坡的整体稳定性有着很大的影响。软弱夹层会使得边坡的破坏形式发生改变,从而降低其稳定性;而降雨不但会使得边坡的稳定性变差,甚至有可能使边坡内形成更加软弱的夹层。但是目前尚未有一个简单合理的方法来分析这种类型边坡的稳定性。基于转动-平动组合破坏机构,提出了一种用于含软弱夹层边坡降雨入渗稳定性极限分析上限法。采用非饱和非稳定渗流分析计算得到的浸润线位置结合降雨后的土体强度及组合破坏机构分析含软弱夹层边坡降雨入渗的稳定性,通过与弹塑性有限元数值模拟结果进行对比,验证了本文方法的有效性。分析表明,组合破坏机构能够很好的用于含软弱夹层边坡的稳定性分析并为实际工程提供一个简单有效的设计方法。
- 黄茂松王浩然刘怡林
- 关键词：软弱夹层降雨边坡稳定
- 主应力轴循环旋转下饱和软黏土的累积变形被引量：21
- 2012年
- 交通荷载下地基中土单元的主应力大小和方向将同时发生变化,现有的计算交通荷载引起的路基长期沉降实用模型未能反映交通荷载引起的土体单元主应力轴循环旋转现象。在推导常广义剪应力主应力轴循环旋转方程及验证空心圆柱剪切仪动力加载能力基础上,对上海第④层饱和软黏土进行一系列常广义剪应力主应力轴循环旋转加载试验及非等向固结下循环扭剪试验,分析了主应力轴旋转角、围压及静偏应力对循环塑性累积广义剪应变的影响。将常广义剪应力主应力轴循环旋转加载试验等效成不同不排水静偏应力和动应力循环旋转加载试验,从而进一步验证了文献[12]所提出的显式模型在模拟主应力循环旋转效应方面的可靠性。
- 姚兆明黄茂松曹杰
- 关键词：交通荷载
- 天然软黏土屈服特性及主应力轴旋转效应的本构模拟被引量：20
- 2011年
- 为合理模拟主应力轴旋转等复杂加载应力状态,对已有的结构性黏土的各向异性边界面模型中屈服面在π平面上的形状函数M(θ)进行修正,使其适用范围更加广泛,并将模型由三轴应力空间拓展到一般的三维应力空间。通过对天然沉积上海软黏土的一维压缩试验、等压及偏压固结三轴不排水剪切试验、一系列K0固结三轴排水应力路径试验以及不同中主应力系数和主应力轴旋转角度下的空心圆柱不排水剪切试验,对上海软黏土的屈服特性和主应力轴旋转效应进行了系统的研究。试验研究表明天然沉积的上海软黏土具有明显的结构屈服特性和塑性各向异性,初始状态边界面在p′q平面上呈并非以K0线为对称轴的倾斜椭圆形状,临界应力比随中主应力系数的增大而减小,验证了模型中所用的三维边界面方程的合理性;主应力轴旋转对天然沉积软黏土的应力应变关系及强度均有着重要的影响。通过天然沉积上海软黏土等压及偏压固结不排水三轴试验结果对模型参数进行标定,并对应力路径三轴排水试验以及主应力方向旋转的空心圆柱剪切试验结果进行计算,初步验证了拓展后模型在模拟复杂加载路径及主应力轴旋转效应的合理性和有效性。
- 黄茂松柳艳华
- 关键词：软黏土各向异性边界面模型
- 受土体侧移作用既有轴向受荷单桩的简化算法被引量：7
- 2011年
- 基于弹性桩的挠曲微分方程,结合Winkler地基模型和Poulos两阶段法,提出了一种近似考虑土体侧移和既有轴向荷载耦合作用的单桩简化算法,采用有限差分方法进行求解,求解过程简便并可应用于分层地基中.通过与典型算例的对比,验证了该方法的合理性.参数分析表明,在土体侧移与轴向荷载耦合作用下,由于P-Δ效应,将在桩身内产生一定的附加位移和弯矩,根据桩身材料性质、土体弹性模量和桩顶约束条件等的不同,其影响程度有所不同,其中桩顶约束条件对桩的位移和弯矩分布特性具有显著影响,而桩顶约束的存在可以明显降低土体侧移与既有轴力耦合作用所带来的不利影响.研究结论对于实际工程具有借鉴意义.
- 梁发云于峰黄茂松
- 关键词：土体侧移轴向荷载单桩P-Δ效应有限差分法
- 非均质与各向异性地基承载力系数N_c计算被引量：2
- 2010年
- 应用多块体上限方法探讨了考虑黏土黏聚力强度非均质及各向异性特点时的地基承载力计算问题。分析了考虑黏聚力强度非均质及各向异性时多块体上限方法的计算实现问题,为检验多块体上限方法的计算结果,将多块体上限方法的计算结果做了对比,从而验证了方法的优越性与可靠性;应用多块体上限方法计算了较广泛黏聚力强度非均质及各向异性参数下的地基承载力系数Nc′,给出相应的的计算曲线,分析研究了Nc′随非均质及各向异性参数变化的规律;最后分析探讨了黏聚力强度非均质对地基破坏面的影响情况,从而揭示了非均质对Nc′影响的内在原因。
- 秦会来黄茂松王玉杰马少坤
- 关键词：非均质各向异性地基承载力
- 渗流条件下三维盾构隧道开挖面极限支护压力被引量：8
- 2013年
- 通过有限元数值模拟,对水位变化条件下盾构隧道开挖面的孔压分布特性进行了研究,并进一步分析了水位高度、隧道直径和隧道埋深对开挖面渗流力的影响,结果表明开挖面平均渗流力与水位高度近似呈线性关系。基于梯形楔形体模型,结合渗流数值模拟结果获得楔形体滑块边界上的平均渗流力,建立了考虑渗流影响的隧道开挖面总极限支护压力计算公式。与不考虑渗流影响的支护压力对比表明,总支护压力大部分用于平衡渗流力,且总支护压力随水位高度近似呈线性增长。将建立的模型用于钱江隧道工程,通过选取5个典型截面计算支护压力,获得了钱江隧道极限支护压力的变化规律。
- 吕玺琳李冯缔黄茂松焦齐柱胡雯婷
- 关键词：盾构隧道开挖面稳定支护压力渗流
