国家自然科学基金(41302275)
- 作品数：8 被引量：46H指数：3
- 相关作者：田东方杨俊张国栋刘德富郑宏更多>>
- 相关机构：三峡大学中国科学院武汉岩土力学研究所湖北工业大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金湖北省教育厅自然科学基金湖北省教育厅科学技术研究项目更多>>
- 相关领域：建筑科学水利工程天文地球更多>>
- 考虑径流影响的滑坡降雨入渗二维有限元模拟及应用被引量：24
- 2016年
- 降雨是滑坡失稳的常见诱发因素之一,现有数值模拟方法由于不能考虑来自基岩边坡的径流对滑体渗流的补给而低估了真实的降雨入渗水量,导致在评价降雨对滑坡稳定性特别是深层滑动影响时存在一定不足。以Richards方程和有限元法为基础,忽略降雨对渗透性极低的滑床和滑带的影响,将滑坡渗流计算域缩小为滑体,以避免因滑体与滑床（滑带）渗透性差异巨大引起的数值计算困难;依据基岩边坡水平长度和滑体降雨入渗边界饱和情况,修正降雨入渗边界,实现了考虑径流补给的滑坡降雨入渗简化数值模拟。算例表明,该方法所得渗流场更加符合实际情况。以三峡库区某滑坡为例,模拟了2006年10月~2009年12月间滑坡在库水升降和降雨条件下的渗流场和安全系数的演化过程;计算结果表明,考虑径流补给时滑坡后部的渗流场饱和区域明显较大,稳定系数降低较多,与位移监测资料显示的佐证较为吻合;若不考虑径流补给,则降雨对滑坡稳定性影响不大。
- 田东方郑宏刘德富
- 关键词：降雨入渗有限元边坡稳定性数值模拟径流影响
- 冻融循环对风化砂改良膨胀土无侧限抗压强度影响研究被引量：9
- 2016年
- 研究了风化砂改良膨胀土的无侧限抗压强度与风化砂掺量、冻融循环次数之间的定性和定量关系。在膨胀土中分别掺入0,10%,20%,30%,40%,50%的风化砂,在经过0,1,3,6,9,12次冻融循环后,在万能试验机上进行无侧限抗压强度测试。试验结果表明:在同一冻融循环次数下,风化砂改良膨胀土的无侧限抗压强度随掺砂比例的增大总体呈现先增大后减小的趋势,当掺砂比例为10%时,风化砂改良膨胀土试样的无侧限抗压强度最大;在同一掺砂比例下,风化砂改良膨胀土的无侧限抗压强度随冻融循环次数的增大而减小,其降低的幅度随冻融循环次数的增大也呈减小的趋势;对试验数据进行回归分析,建立无侧限抗压强度与冻融循环次数之间的数学模型,二者之间表现出良好的自然对数关系,且无侧限抗压强度与冻融循环次数的自然对数呈线性负相关关系。
- 杨俊雷俊安张国栋
- 关键词：膨胀土冻融循环无侧限抗压强度
- 运动波方程的特征有限元数值模拟
- 2016年
- 推导了运动波方程的特征有限元格式,实现了该方程的特征有限元数值模拟。借助正交试验法,以解析解为参考,分析了一定净雨强、坡长、坡角、Manning糙率条件下,有限元单元尺寸、计算时间步长以及允许误差等因素对数值解误差的影响。分析结果表明,在净雨强均匀分布的情况下,数值解与解析解的误差沿坡顶至坡脚快速减小;最大误差均出现在靠近坡顶边界的节点处;误差受单元尺寸影响最大,而时间步长和允许误差相对较小。
- 田东方李学斌王正中
- 关键词：特征有限元数值模拟
- 冻融循环对不同比例风化砂改良膨胀土膨胀力的影响被引量：1
- 2016年
- [目的]研究风化砂改良膨胀土的膨胀力与风化砂掺量、冻融循环次数之间的定性和定量关系,为风化砂改良膨胀土用作公路路基提供理论依据。[方法]在膨胀土中分别掺入0,10%,20%,30%,40%,50%的风化砂,在分别经过0,1,3,6,9,12次冻融循环后,在固结仪上进行膨胀力测试。[结果]风化砂的掺入可明显降低膨胀土的膨胀力;在相同的冻融循环次数下,风化砂改良膨胀土的膨胀力随掺砂比例的增大而减小,膨胀力降低的幅值随掺砂比例的增加亦逐渐减小;在相同的掺砂比例下,风化砂改良膨胀土的膨胀力随冻融循环次数的增大而减小,膨胀力降低的幅值亦逐渐减小。当掺砂比例相同时,风化砂改良膨胀土的膨胀力与冻融循环次数的自然对数呈线性负相关关系。[结论]不同的冻融循环次数和不同的掺砂比例对膨胀土的膨胀力均有影响。
- 杨俊刘世宜
- 关键词：膨胀土冻融循环风化砂膨胀力
- 考虑径流补给的滑坡渗流三维有限元模拟被引量：1
- 2017年
- 现有数值模拟方法在模拟边坡降雨入渗时通常不能考虑径流流量补给对滑体渗流的影响,当滑床和滑带的渗透性相对于滑体极低时,会出现低估降雨入渗量、高估滑坡稳定性的现象。以Richards方程、运动波方程和有限元法为基础,提出了一种降雨时滑坡渗流数值模拟方法。该方法忽略滑床和滑带的渗流而只考虑滑体渗流过程,从而减小计算规模,也避免了因滑体与滑床(滑带)渗透性差异过大引起的数值计算困难;依据地形和滑体降雨入渗边界饱和情况,修正降雨入渗边界类型和流量,实现了考虑径流流量补给的滑坡降雨入渗简化数值模拟。对简单土质边坡降雨入渗进行数值模拟,从水量平衡与边坡渗流场两个角度,对比了考虑和不考虑径流流量补给的区别;结果表明,考虑径流流量补给时才能保证计算结果水量平衡,正确反映降雨入渗对基质吸力大幅降低的作用。
- 何玲丽田东方
- 关键词：边坡稳定性降雨入渗有限元数值模拟
- 考虑尿素浓度对SWCC影响的VG模型被引量：2
- 2014年
- 利用Tempe压力膜仪,进行了不同浓度尿素溶液的土-水特征曲线(SWCC)试验,得出了不同SWCC的Van Genuchten(VG)拟合模型。结合各VG模型,采用线性回归分析,确定了模型中各参数与尿素浓度的关系,进而建立了能够考虑尿素浓度影响的VG模型。所得模型中各参数拟合相关度均较高。由所建模型可知,尿素浓度对参数α影响较小,而对参数n影响较大;浓度越大,参数α越小,而参数n越大。所得结果弥补了其他方法不能考虑尿素浓度对SWCC的影响,对补充和发展SWCC试验和理论具有一定的意义。所建SWCC模型未考虑尿素浓度对溶质吸力的影响,也未开展尿素溶液对土体SWCC影响机理研究;这两方面有待以后的工作进一步研究。
- 田东方余东华
- 水泥稳定三峡库区风化砂回弹模量试验及模型评估被引量：2
- 2016年
- 以水泥稳定三峡库区风化砂的回弹模量值为研究对象,在风化砂中分别掺入3%、5%、7%、9%的水泥制作试样,然后各自养护7、14、21、28、35、56、70d,开展室内回弹模量试验。试验结果表明:掺水泥能显著提高风化砂的回弹模量值。在相同的养护龄期下,随着水泥掺量的增加,回弹模量值逐渐增大,增长的幅度先大后小,二者呈现良好的对数函数关系;在相同的水泥掺量下,随着养护龄期的增长,回弹模量值也逐渐呈线性增大,且在最初养护的28d内,回弹模量值的增长占整个测试期内的95%左右。通过回归分析,分别建立了水泥掺量与回弹模量值之间、养护龄期与回弹模量值之间的数学模型,再通过补充试验,进一步验证了所建数学模型的正确性及精确度。
- 杨俊相飞飞
- 关键词：风化砂水泥掺量养护龄期抗压回弹模量
- 干湿循环效应对风化砂改良膨胀土CBR特性影响研究被引量：7
- 2014年
- 探讨了干湿循环效应对风化砂改良膨胀土CBR特性的影响,深入分析了改良膨胀土的CBR膨胀率随干湿循环次数及风化砂掺量的变化规律.研究表明：（1）掺风化砂可有效抑制由于干湿循环效应所带来的CBR的衰减,风化砂掺量为40％时,抑制效果最好;（2）随着干湿循环次数的增加,风化砂改良膨胀土的CBR值逐渐衰减,当干湿循环至4～5次时,CBR值逐渐趋于稳定.（3）掺风化砂对由于干湿循环效应所造成的试件表面开裂、崩解有很好的抑制效果.
- 杨俊童磊张国栋
- 关键词：膨胀土风化砂干湿循环CBR
