李纪伟
- 作品数：9 被引量：133H指数：4
- 供职机构：华中科技大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金广东省交通厅科技项目国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：建筑科学交通运输工程天文地球更多>>
- 非饱和土应力场与渗流场耦合一维解析求解与参数分析被引量：4
- 2014年
- 由于基质吸力的存在,非饱和土应力场与渗流场耦合问题的解析求解变得非常困难。为有效分析该耦合场的耦合基本规律,本文采用Reynolds输运定律、Darcy定律,并结合多孔介质流体运动规律,推导了非饱和土应力场与渗流场耦合场的控制方程。在该耦合场控制方程中,非饱和土的渗透系数是基质吸力的函数,使得非饱和土耦合场控制方程具有强非线性的特征,而同伦分析法在求解强非线性微分方程时在选择线性算子以及辅助参数上具有明显的优势。因此,通过选取适当的初始猜测解与辅助参数,应用同伦分析法将非线性方程转换为线性的微分方程组,最后求解微分方程组得到耦合问题的解析解。在非饱和土应力场与渗流场耦合问题3阶变形近似解析解中,重点分析了辅助参数h、去饱和系数a、拟重对基质吸力分布的影响。研究结果表明:辅助参数h影响着解析解的收敛性,且随着h的增大,基质吸力总体上呈现减少趋势;基质吸力随着去饱和系数a的增大而减少,且基质吸力随着拟重的增大而呈现减少趋势。
- 李纪伟汪华斌张玲
- 关键词：同伦分析法解析解
- 基于抗滑桩土拱效应形成的细观数值模拟被引量：7
- 2013年
- 通过PFC2D数值模拟软件模拟边坡抗滑桩,研究不同桩型、桩间距及不同土体孔隙率对抗滑桩土拱承载能力的影响,利用颗粒位移不同对颗粒进行染色,进而观察土拱效应的形成、发展和破坏的过程。通过一系列数值模拟的比较,揭示出方形抗滑桩的土拱效应比圆形桩承载能力更强,且当桩间距S=4.6D时,土拱达到极限承载能力,之后土拱效应逐渐破坏。根据砂土孔隙率越大土拱效应越明显,但是超过一定区间抗滑桩将失去作用,指出桩的嵌入深度和滑动面以下土层同时影响土拱的承载能力。在观察抗滑桩土拱效应的形成发展及破坏的过程中,从细观角度分析桩间土体的位移与桩的边长之比ρ在(0.2,0.8)时,才能产生有效的土拱效应。
- 彭帅汪华斌周博李纪伟
- 关键词：土拱效应颗粒流细观分析
- 基于均匀化理论的土石混合体应力应变关系被引量：4
- 2013年
- 将土石混合体等效为理想的二元介质混合材料,假定块石元为理想的脆弹性材料,土体元为典型的弹塑性材料。选取邓肯-张模型定义土体的本构关系,引入块石元局部应变系数建立土石混合体代表单元体积平均应变与其中块石元、土体元微应变的桥联关系。通过均匀化理论对土石混合体代表单元的一般应力应变关系进行了详细探讨。选取广东省云罗高速高填路基土石混填料中的残积粉质粘土,通过室内常规三轴压缩实验对土体邓肯-张模型的参数进行标定,描绘出不同围压及不同含石率条件下土石混合料一般应力应变关系曲线图。结果表明,均匀化理论得到的函数关系式能够较好地反映土石混合体在不同条件下的一般应力应变关系。随着土石混合体含石率的提高其抗剪能力显著增加,但当含石率小于0.3时,块石元的增强效应并不明显。
- 周博卢自立汪华斌李纪伟
- 关键词：土石混合体均匀化理论二元介质模型
- 桥梁桩基荷载下溶洞顶板稳定性研究被引量：40
- 2013年
- 基于Hoek-Brown准则,考虑溶洞顶板和桩基相互作用受力特性,针对岩溶地区溶洞地质条件的固支、简支圆板和矩形板4种模型,应用弹性力学推导溶洞顶板在桩基荷载下的最大应力计算式;引入Hoek-Brown准则作为判定顶板破坏的依据,得出顶板在不同简化模型下的顶板厚度理论计算公式以及在冲切、剪切破坏下的安全厚度计算公式。以江肇高速公路西江特大桥南引桥5号墩C桩桩基为研究对象,结合Hoek-Brown准则参数到Mohr-Coulomb准则参数的等效转换方法,得到不同板模型和抗剪切、冲切顶板安全厚度的计算结果。此外,应用有限元数值模拟方法得到不同板模型顶板安全厚度的数值模拟结果。通过比较理论验算和数值模拟结果不难发现:引入Hoek-Brown准则可以准确地分析溶洞顶板稳定性;所得到的4种不同简化力学模型下岩溶地区桥梁桩基荷载下溶洞顶板安全厚度计算公式可以进一步充实现有规范的内容,有效地服务于工程实践。
- 汪华斌刘志峰赵文锋周博李纪伟
- 关键词：桩基础安全厚度
- 基于监测数据的加筋高填路堤分层填筑变形特性分析被引量：2
- 2014年
- 在高填路堤建设中,铺设土工格栅对沉降的影响一直是关注热点之一。结合云罗高速公路高填路堤建设,本文采用数值方法模拟了分层填筑路堤施工过程的沉降规律,并结合监测数据,探讨了高填路堤加筋土在沉降控制方面的基本规律。结果表明:高填路堤填土过程中,土工格栅使土体位移重新分布。水平位移和垂直位移均减小了,这在一定程度上防止了不均匀沉降,且土工格栅对水平位移的影响随着填土厚度的增加而加大。同时,在典型路堤加筋土分层填筑过程中,单向土工格栅降低水平位移幅度为8.74%,而降低沉降幅度为3.82%。在分层填筑过程中,筋材有效地控制了路堤的不均匀沉降,使路堤最大沉降值降低,且监测点的水平位移最大降幅分别为8.62%、8.38%和4.16%。
- 雷鸣汪华斌李纪伟徐一鸣丘旭富郑必灿
- 关键词：加筋土高填路堤监测数据路堤变形沉降规律
- 非饱和土水力耦合模型理论分析与方法研究
- 降雨诱发滑坡、天然气水合物的幵发、路堤沉降等诸多工程问题均涉及到土体水力耦合问题。在非饱和水力耦合过程中，其控制方程呈现出强非线性特征，要求解出在各种边值条件下，并全面考虑多因素的控制过程是一项十分艰巨的任务。本文以多孔...
- 李纪伟
- 关键词：土体强度稳定计算
- 降雨入渗作用下非饱和土渗流场与应力场耦合分析
- 随着对工程问题认识的深入以及地质灾害的频繁发生，对非饱和土理论研究日益得到重视。特别是在渗流的过程中如何描述流体介质与土骨架之间的相互作用，一直是个渗流作用研究领域难点之一。因此，从渗流场与应力场耦合的角度出发研究非饱和...
- 李纪伟
- 关键词：非饱和土渗流场应力场
- 文献传递
- 基于同伦分析法的非饱和土层固结问题的级数解
- 2014年
- 由于非饱和土的渗透系数是基质吸力的函数,使得控制方程带有强非线性的特征,进而使得控制方程的解析求解变得十分困难。同伦分析法对级数基函数和辅助线性算子的选择具有更大的自由性、灵活性,且收敛性的控制和调节更加容易实现,求解强非线性微分方程时在选择线性算子以及辅助参数上具有明显的优势。因此,针对非饱和土固结方程的非线性特征,对于处于地表浅层的非饱和土层,假设孔隙气压力为大气压力,在Richard经验公式与非饱和土一维固结理论的基础上,推导了非饱和一维固结无量纲控制方程;应用同伦分析法,通过选取适当的初始猜测解与辅助参数,将该非线性方程转换为线性的微分方程组并求解得到固结问题的级数解。此外,以压实高岭土为研究对象,在收集相关试验参数基础之上,将由同伦分析法求得的固结问题的近似解析解与有限差分法数值结果相对比,分析结果验证了解析解的正确性。
- 李纪伟汪华斌张玲
- 关键词：非饱和土一维固结级数解同伦分析法
- 黏性材料细观与宏观力学参数相关性研究被引量：72
- 2012年
- 岩土工程数值模拟技术中参数选取的正确性是反应材料真实力学特性的基本前提。借助于颗粒离散元分析软件PFC2D,对黏性土类材料样本开展了大量的平面双轴压缩试验。通过记录不同围压下样本的轴向应力峰值,并依据摩尔-库仑强度准则对数值试样的剪切强度参数(内摩擦角、黏聚力)进行标定。着重探讨了黏性材料细观参数中颗粒刚度比kn/k(s0.5～10共12组)、颗粒粘结强度SBS(0～50 kPa共12组)、颗粒摩擦系数μ(0～6共16组)以及颗粒粘结强度比K(0.1～10共15组)和材料宏观剪切强度参数以及材料剪切特性之间的相关性。研究结果表明:颗粒粘结(法向、切向)强度同对材料黏聚力呈线性相关;颗粒摩擦系数与材料内摩擦角呈近似对数相关;颗粒刚度比大小对材料剪切强度参数变化亦有微弱的影响;此外,K值(切向粘结强度/法向粘结强度)是影响材料的剪切破坏形态的重要因素。最后,采用了两个多元非线性拟合公式,定量地描述了以上各细观参数和材料宏观剪切强度参数的联合关系,并给出了K值的建议取值,为后续的研究提供重要的理论基础。
- 周博汪华斌赵文锋李纪伟郑必灿
- 关键词：离散元颗粒流程序细观参数
