国家自然科学基金(51209186)
- 作品数：8 被引量：23H指数：3
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- 相关机构：中国地震局兰州地震研究所中国地震局兰州大学更多>>
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- 黄土抗剪强度定量影响其动残余变形过程的试验研究被引量：2
- 2014年
- 受动应力加载复杂性和自身物性参量非确定性的制约,定量描述土体动残余变形过程的细节特征难度较大。以动应力加载效应的拟静力化处理为基础,考虑摩尔-库伦破坏准则,建立能够综合反映土体动力耐受特性的应力比。以黄土为例的试验分析结果表明,动应力加载效应的处理方式能够有效简约土体动残余变形的复杂性;应力比与动残余应变之间的定量关系,可清晰反映黄土具有的起始动应力阶段、非线性动力变形阶段和孔隙压缩极限阶段的细节特征;基于抗剪强度的动残余变形分析,能够实现任意黄土动残余变形的综合对比。
- 孙军杰王兰民陈秀清孙昱
- 关键词：黄土动三轴试验抗剪强度
- 基于泊肃叶定律的土体渗透系数估算模型被引量：11
- 2016年
- 渗透性影响土体工程地质特性与力学行为,要对渗透系数进行理论估算相当困难。为应用泊肃叶定律建立土体渗透系数的估算模型,引入等效渗透管径概念并推导其关系式,利用针对性渗透试验对模型合理性与适用性进行校验。结果表明：土体内部渗透通道可借助等效性原理给予等效细管化;等效渗透管径的关系式,能够考虑土体密实度、结合水含量和颗粒级配、排布方式、几何形状等;模型的计算结果与试验数据较为一致,在误差控制方面表现良好。基于泊肃叶定律的土体渗透系数估算模型,各关键参量具有相对严格的物理背景,物理含义较为明确;可能适用的土体粒径范围为0.002~0.500 mm,大致覆盖上至中砂粒、下至粗粘粒包含的区间。
- 孙军杰田文通刘琨冯敏杰李娜
- 关键词：土力学土体渗透性
- 非饱和与饱和黄土统一性动力响应机制试验研究被引量：5
- 2016年
- 动荷载作用下,非饱和与饱和天然黄土在直观表现上显著不同,前者以震陷(动残余应变)为特征,后者则表现为液化现象.基于室内静(动)三轴试验、土水特征曲线测试,结合天然黄土的水、气两相在固相介质中的渗透性,研究固、水、气三相介质控制黄土应力响应过程的差异性作用,揭示天然黄土动残余应变与液化在动力响应机制上的统一性.试验分析结果表明:不同加载过程中,加载应力与残余变形、残余变形与孔隙压力的相关系数,普遍高于加载应力与孔隙压力的对应量值;相较固相介质响应外部荷载作用的变形过程,水、气两相的响应明显具有受限于固相介质变形的特征;固相介质的受载变形和水、气两相介质的低渗透性,是黄土动力响应过程中孔隙压力增长的决定性因素;非饱和与饱和黄土在直观现象上的差异,与水、气相在渗透性与可压缩性方面的显著差别密切关联.
- 孙昱孙军杰朱家慧田文通王兰民
- 关键词：黄土非饱和动荷载
- 黄土动力学研究进展与前缘科学问题被引量：3
- 2015年
- 通过分析黄土动力学的研究进展,概括已有研究的切入点和存在的问题,结合黄土动力学向定量化和理论化发展的需求,提出关键的前缘科学问题。分析结果表明,饱和黄土液化与非饱和黄土震陷的客观存在性和危害性不容质疑;现有的相关工作,基本以动三轴试验为基础,研究切入点集中于土体物性参量、微观结构特征和动荷载类型等因素的影响分析之上,在引入黄土动力问题的物理过程和力学机制方面普遍欠缺,定量化乃至理论化仍嫌偏弱。未来的研究中,定量描述动荷载的加载效应、基于固水气微观作用的黄土动力响应机制、黄土固相动力响应与其宏观强度的定量关系、地震与降雨对黄土体动力响应的耦合影响、黄土体动力灾害风险的概率性评价等,应是值得关注的科学问题。
- 田文通孙军杰王兰民徐舜华刘琨孙昱
- 关键词：黄土动力学震陷液化地震滑坡
- 爆破场地黄土震陷空间分布特征研究
- 2015年
- 黄土震陷是广大黄土地区在进行工程建设时避免不了的一种主要地震灾害。许多年来,黄土震陷研究是以室内试验为主要手段,天然地震黄土震陷现象的例证与现场试验的研究较为罕见。在典型震陷性黄土场地通过爆破方法模拟实际地震动的现场试验能够直观地了解黄土震陷发生的真实过程和分布特征和影响因素。试验结果表明,较强的地震动可以诱发黄土震陷的发生;场地内黄土震陷的最大量值可达33 mm,最小值约为13 mm;通过分析场地内黄土震陷分布特征和地震动强度分布特征可知,地震动强度与频谱H/V值是影响黄土震陷的决定性因素,地形也对震陷分布具有一定的影响;因为离爆破点较近,场地下部土层沉降贡献率大于上部土层。
- 徐舜华孙军杰王兰民
- 关键词：黄土震陷爆破空间分布特征地震动强度
- 基于中主应力修正关系的边坡稳定性分析被引量：2
- 2014年
- 边坡稳定性分析时通常将应力条件简化为平面应变状态,采用三轴试验强度计算出的边坡稳定性偏于保守。在充分考虑中主应力物理含义及力学机制的基础上,将Mises屈服准则与Mohr-Coulomb（简称M-C）内切圆屈服准则进行匹配,得到了平面应变条件下土体屈服破坏时中主应力的理论修正关系,进而也得到了该条件下最大主应力与最小主应力的比值关系,从理论上证明了该比值关系是与土体平面应变破坏时内摩擦角成一定关系的常数,也在平面应变试验中得到了验证,从侧面反映出中主应力理论修正关系的合理性。由上述两种关系建立了土体平面应变破坏条件下的应力路径,结合Lade-Duncan强度准则,建立了平面应变条件下强度参数与三轴试验试验条件下强度参数转换公式,由该转换公式得到的平面应变条件下的强度参数与平面应变试验实测值误差在2%左右,大幅缩小了三轴试验实测值与平面应变试验实测值的误差。在均质边坡稳定分析中分别采用常规三轴试验强度值与由公式转换得到的平面应变强度值进行计算。研究结果表明,三轴试验条件下内摩擦角为10°~20°之间时,基于两种强度参数得出的安全系数相差不大;当三轴试验条件下内摩擦角大于20°时,平面应变条件下安全系数较三轴试验条件下提高19%左右,但该成果只在文中计算案例有效,两者误差的准确关系还有待于进一步研究。值得关注的是,由于平面应变条件下土体强度变大,边坡的临界滑面深度变浅了,其形态相应变陡。
- 龚文俊曾立峰孙军杰李明永
- 关键词：边坡安全系数中主应力三轴试验
- 非确定性分析方法在岩土地震工程中的应用
- 2015年
- 岩土地震工程属于岩土工程与地震工程的交叉领域。受岩土对象多变性和动力加载复杂性的双重影响,该领域涉及的科学问题,不得不面临更多非确定性的挑战。通过分析岩土地震工程领域中应用非确定性分析方法的研究现状,明晰非确定性分析的难点所在,结合各类非确定性分析方法的内在不足厘定解决岩土地震工程领域非确定性问题的薄弱环节,力求可以为非确定分析方法模型的建立和改进提供一些思路与方向。
- 孙昱孙军杰冯敏杰
- 关键词：岩土体地震动不确定性
- Q_3黄土残余变形对孔隙压力控制作用试验研究被引量：3
- 2016年
- 土体残余变形与孔隙压力的作用关系,是理解土体受荷力学响应行为的重要问题。利用室内静(动)三轴试验,获取天然黄土受载后的轴向残余变形、体积残余变形、孔隙气(水)压力变化的时程数据,研究残余变形和孔隙压力的对应关系,厘定残余变形对孔隙压力的控制作用。结果表明:轴向残余变形描述孔隙气(水)压力的响应过程及绝对量值时,具有局限性;孔隙气(水)压力的响应过程及成因具有一致性,与初始应力条件及加载形式无关;孔隙水压力的绝对量值对围压具有强依赖性,体积残余应变相同时水体对孔隙水压力绝对量值的贡献是气体对孔隙气压力的10倍。孔隙压力的响应过程及成因,取决于固相颗粒介质和气、水相介质之间的作用机理;其绝对量值,决定于气、水相介质的渗透性、压缩性等固有特性。
- 冯敏杰孙军杰朱家慧夏坤田文通李娜
- 关键词：黄土孔隙压力
