国家重点基础研究发展计划(2014CB047004)
- 作品数：24 被引量：179H指数：8
- 相关作者：蔡红魏迎奇严俊杨军李维朝更多>>
- 相关机构：中国水利水电科学研究院清华大学成都理工大学更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金中国水利水电科学研究院科研专项基金更多>>
- 相关领域：建筑科学天文地球水利工程自动化与计算机技术更多>>
- 考虑膨胀土地基膨胀率和刚度沿深度变化的桩-土共同作用解析解被引量：9
- 2016年
- 膨胀土地基中,土的膨胀率和刚度沿深度变化明显:较深位置的膨胀土应力水平较高,一方面遇水的膨胀率较小,另一方面土的刚度较大。该文基于桩-土相互作用机理,利用荷载传递法推导了考虑膨胀土沿深度膨胀率减小、刚度增加的单桩理论求解方程,并得到了级数形式的解析解。理论解与现场和模型试验数据符合较好,尤其是轴力沿桩身发展的模式。之后该文在膨胀土层的平均膨胀率和平均模量不变的前提下,分析了不同膨胀位移分布模式和刚度分布模式对桩受力和变形的影响,发现若按传统的土沿深度膨胀率和刚度为常值计算,将过高地估计单桩的轴力和位移。利用此解析解还讨论了膨胀土中桩的临界压重。
- 张大峰杨军李连友沈兆普
- 关键词：膨胀土荷载传递刚度解析解桩-土相互作用
- 强膨胀土——桩基相互作用及隔胀效果数值模拟被引量：1
- 2019年
- 黑棉土是一种强膨胀土,其受湿度变化影响呈现很强的胀缩特性,对桩基的承载力和变形不利,易导致断桩等多种问题。本文建立了强膨胀土桩基有限元模型,分析了胀缩条件下桩基内力和位移的变化规律,与桩土共同作用解析解对比,验证了数值模型的有效性并解释离心机试验现象。利用该模型进行参数分析,指出黑棉土胀缩对桩的不利影响及工程中采用隔胀措施的必要性,进而模拟局部换填和界面隔胀措施。结果表明:浅表层黑棉土适合采用局部换填隔胀,换填宽度宜不小于膨胀土厚度;深厚层黑棉土适合采用双层分离式隔胀,隔胀套管应保证界面折减程度达到土体参数的30%且布置至黑棉土和普通土分界面附近;桩基承台底部宜增加柔性垫层,预留胀缩空间。
- 吴志轩张大峰李连友沈兆普杨军
- 关键词：有限元桩基
- 粉煤灰的基质吸力及非饱和特性研究被引量：2
- 2014年
- 目前粉煤灰非饱和特性的工程描述多参考与其粒经类似的粉土,但两者由于颗粒级配和颗粒微观结构的不同,其工程非饱和特性方面的差异必然是存在的,目前尚没有见到这方面的研究成果。本文针对粉煤灰在非饱和特性研究方面的不足,首先采用Fredlund土水特征曲线测量仪试验研究了不同干密度、不同含水率等条件下粉煤灰土水特征曲线特征与基质吸力变化规律,探讨了粉煤灰脱湿过程与吸湿过程的非饱和性质差异。在此基础上,通过数值计算方法,分析探讨了粉煤灰非饱和特性对工程渗流、变形、稳定等计算分析成果的影响及程度。研究结果为:(1)在进行非饱和渗流计算时,采用粉煤灰的实测土水特征曲线才能较好的保证计算结果的可靠性,采用计算程序库中相应土的土水特征曲线来替代粉煤灰对结果将产生较大影响;(2)在进行稳定计算和应力应变分析时,用相应粉土来替代粉煤灰的土水特征曲线对计算结果整体影响不大,认为采用计算程序库中相应土的土水特征曲线来替代粉煤灰是可行的。
- 魏迎奇田继雪蔡红严俊
- 关键词：粉煤灰基质吸力土水特征曲线
- 复杂地质单元的三维智能建模方法被引量：3
- 2014年
- 本文针对机场高填方工程复杂地质条件,分析研究了场址区域地质背景的典型特征,提出了相应地质背景特征量的计算算法并推导了相应计算公式。在此基础上,基于智能地质建模算法原理,建立了基于区域地质背景特征的地质智能建模方法,开发了相关的应用程序,实现了三维复杂地质模型的任意方向、任意断面的切割和地层显示。最后根据某工程场地地质勘察钻孔资料等成果,建立了该场地的三维地质模型,对该场地地质概况进行了全角度、不同分层、任意断面的展现,同时通过该地质模型和实际地质背景的对比分析,验证了该方法的实用性和可靠性。
- 魏迎奇陈树铭蔡红严俊杨宇文
- 关键词：区域地质三维地质模型工程应用
- 软土地基沉降规律分析及沉降预测方法改进——以成都天府国际机场为例被引量：12
- 2018年
- 曲线拟合法(指数曲线、对数曲线和双曲线)因精确度较高、计算方便经常被用来预测地面沉降量,而对于软土地基,双曲线法的预测效果更好。使用双曲线法对成都天府国际机场某试验段监测点数据进行沉降量预测分析并与实测数据对比发现,在监测周期内不同监测时间段和不同软土厚度时,预测误差规律不同。利用监测日期的时间序列和监测点的软土厚度因素对原有的双曲线法进行了改进,并与3种传统曲线拟合法的预测结果对比分析,发现改进双曲线法和指数法的预测精度均很高,但指数曲线法不适合长时间序列沉降预测。研究成果可为成都天府国际机场和其他类似工程地面沉降预测提供参考。
- 吴王刚徐洪兵韩文喜文静
- 关键词：软土地基沉降沉降预测
- 东非地区黑棉土工程特性和桩基病害处理被引量：7
- 2015年
- 东非地区黑棉土是一种强膨胀性土,它的胀缩变形易导致建筑物地基、道路路基、边坡、桩基础等结构受到严重破坏,工程问题突出。结合文献调研,对膨胀土尤其是黑棉土的研究历史、分类标准、工程特性进行了综合介绍。根据国家标准《膨胀土地区建筑技术规范》(GB 50112—2013)对东非地区黑棉土的自由膨胀率进行了测试,并采用扫描电子显微镜对其微观结构进行了观测。结果表明,东非地区黑棉土的自由膨胀率可达205%,干湿循环后黑棉土的膨胀性能下降;黑棉土微观结构使其具有更强的膨胀性,属于强膨胀土。另外,也调研并分析了黑棉土对桩基的不利影响,提出了相应的工程处理措施。
- 张大峰杨军李连友沈兆普
- 关键词：电镜扫描桩基
- 土体滑裂面上正应力函数理论分析
- 2015年
- 在传统极限平衡法的基础之上,引入土体处于极限平衡状态时对应的真实应力场的概念。定义可能滑裂面,把土体对应的极限承载力仅抽象成可能滑裂面函数的泛函,并对可能滑裂面上土体进行应力分析和强度分析,利用极限平衡的思想,以变分理论为工具,寻求泛函取极小值的条件,得到土体内可能滑裂面上正应力的计算公式。通过整体平衡方程,结合搜索算法,亦可求得土体内滑裂面的形状以及极限承载力。本文所求的滑裂面正应力函数为精确解,适用于任意滑裂面以及非线性强度准则,对于真实的滑裂面,可求出极限承载力的精确解。本文得到的滑裂面正应力函数适用性很广,可以应用到地基承载力、土压力以及边坡稳定等会出现滑裂面的问题计算中。
- 孙玉进宋二祥
- 关键词：滑裂面变分原理
- 极端降雨条件下填土高边坡的水文响应研究被引量：2
- 2014年
- 受全球变暖趋势影响,极端降雨时有发生,直接威胁到填土高边坡安全。鉴于填土高边坡失稳后的重大影响,作为极端降雨条件下填土高边坡安全评估的前提,本文以山西古交拟建的110 m高的元家山灰场灰坝为例,开展了极端降雨条件下填土高边坡的水文响应研究,提出了在水文资料缺少条件下对坝坡稳定最不利的极端降雨确定方法,并依据此方法确定的极端降雨条件,计算分析了坝坡饱和-非饱和瞬态渗流场的时空变化,最后在对比分析均匀边坡水文响应过程的基础上,指出了灰坝结构型式对水文响应过程的影响。
- 周成利王志强李维朝冯永欣蔡红谢定松
- 关键词：水文响应灰坝降雨入渗填土边坡
- 非饱和多孔介质水-热-力耦合数学模型研究被引量：3
- 2014年
- 渗流场、温度场和应力场是岩土工程地质力学环境的重要组成部分,这三个场之间存在高度非线性的复杂耦合作用。本文将岩土体类多孔介质视为连续介质,综合运用水力学、热学、固体力学等基本理论,提出了多孔介质的热本构关系以及孔隙流体的热运动规律;根据动量守恒、质量守恒、能量守恒方程建立了以位移、孔隙水压力、孔隙气压力、温度和孔隙率为未知量的非饱和多孔介质多相、多场耦合数学模型方程组,在此基础上采用加权余量法和有限差分法对其分别进行空间和时域上的离散,并讨论了数值求解方法的稳定性,最终得到了非饱和多孔介质的多相、多场耦合的有限元求解模型,为进一步开展工程应用分析奠定了基础。
- 严俊魏迎奇蔡红阮建清
- 关键词：非饱和多孔介质多场耦合数学模型
- 多场耦合下大体积混凝土初次蓄水的温度应力问题研究被引量：2
- 2016年
- 在大体积混凝土坝初次蓄水时,温度较低的库水必然会对坝体温度场产生较明显的影响,从而影响坝体的变形,甚至产生温度裂缝.为分析大体积混凝土初次蓄水的温度应力,本文将混凝土类多孔介质视为连续介质,综合运用水力学、热学和固体力学等基本理论,根据动量守恒、质量守恒和能量守恒方程建立了以位移、孔隙水压力、孔隙气压力、温度和孔隙率为未知量的多场耦合数学模型,在此基础上编制了有限元计算程序,并对大体积碾压混凝土块的渗流场、温度场和应力场进行了耦合分析,结果表明,考虑耦合后块体温降幅度及温度大主应力均较不考虑耦合条件下大.
- 严俊魏迎奇蔡红璩爱玉
- 关键词：多场耦合数学模型大体积混凝土温度应力
