国家自然科学基金(51278251)
- 作品数：24 被引量：192H指数：10
- 相关作者：杨平孙厚超石泉彬刘成王国良更多>>
- 相关机构：南京林业大学盐城工学院泰州职业技术学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江苏省高校优势学科建设工程资助项目住房和城乡建设部科学技术计划项目更多>>
- 相关领域：建筑科学交通运输工程天文地球轻工技术与工程更多>>
- 冻黏土界面层单调剪切数值模拟及实验对比分析被引量：1
- 2022年
- 为研究冻土界面层的单剪力学性质,基于有限元数值模拟技术(ABAQUS)软件Goodman单元,利用软件二次开发功能,自定义冻土界面层弹塑性损伤本构关系,建立基于冻土界面层剪切试验的有限元模型,实现冻土界面层的剪切试验数值模拟。通过数值模拟分析和试验对比得出:(1)冻土界面层有限元模型数值模拟剪切试验,将计算结果与试验进行对比,两者间具有一致性;(2)冻土界面层模拟剪切时,剪应力随剪位移达到峰值剪应力后过渡到平稳剪切阶段;模拟峰值剪应力、模拟稳定剪应力随着法向应力增大而增大,冻土界面层的模拟抗剪强度与法向应力具有较好的线性关系,可用摩尔-库仑理论描述;(3)结构面粗糙度、冻土温度和法向应力等因素对冻土界面层力学特性具有重要影响。研究结果对冻土界面层力学特性问题提供新的研究方法和路径。
- 孙厚超马爱群杨平张飞
- 关键词：数值模拟
- 冻土与结构接触面循环剪切损伤模型被引量：22
- 2016年
- 抗剪强度和压缩体应变是冻土与结构接触面的力学特性指标中最重要的两个参数,对冻土与结构接触面的力学分析至关重要。采用自行研制的大型多功能冻土-结构接触面循环直剪系统,开展了冻土与结构接触面力学性能及变形规律的试验研究,采用损伤力学理论,基于等应变分布假设、零弹性域假设、弹性应变无耦合假设,选择不可逆性体应变与最大不可逆性体应变的比值作为损伤因子,建立了用于描述冻土与结构接触面剪切行为的抗剪强度与压缩体应变损伤模型。通过相关试验对建立的损伤模型进行验证,结果表明,所建模型是准确、合理的。
- 杨平赵联桢王国良
- 关键词：冻土接触面抗剪强度
- 水泥土加固法冻胀抑制效应数值模拟被引量：3
- 2015年
- 水泥土与人工冻结联合加固法在盾构隧道端头加固中效果明显。本文以南京地铁十号线过江隧道端头联合加固工程为背景,分别进行了水泥土及原状土体冻结温度场和冻胀位移场耦合数值模拟研究,并通过对比实测与数值模拟结果,验证了计算方法的正确性。研究结果表明:冻结管间、冻结管与围护结构间区域降温速度较快,后排冻结管后方受加固体影响,是冻结壁发展最不利部位;冻结管和围护结构的约束作用会抑制周围土体的冻胀,两排冻结管间冻胀位移最大;水泥加固后地层冻胀敏感性明显减弱,地表最大冻胀量为对应原状土的14.3%,1 mm以上冻胀量地层在深度方向上为对应原状土的30.6%。研究结果对进一步探索水泥土与人工冻结联合加固工法有指导作用。
- 张旭辉杨平张翔宇张存何文龙
- 关键词：端头加固数值模拟水泥土冻胀
- 直剪试验课程的教学与实践被引量：1
- 2013年
- 本文以土力学中直剪试验为研究对象,介绍了土工试验和土的特点,对实践过程中应注意的问题进行了相关探讨,并对课程教学内容和方法的拓展和创新提出相关建议,拓展了实践的手段,改进了教学的效果。
- 刘成杨平王海波刘艳军张亚慧
- 关键词：直剪试验
- 水泥土融沉特性的试验研究被引量：13
- 2013年
- 为了研究水泥土融沉特性，对掺入不同比例水泥的南京地区典型黏土和砂土进行了融沉试验研究。结果表明：无论是黏土质还是砂土质水泥土，掺入比对融沉率的影响均与其对冻胀率的影响规律类似，融沉率随水泥含量增大而呈衰减性减小，并存在控制冻融的最佳水泥含量，南京地区典型黏土和砂土的最佳水泥掺入比分别为10％、5％，当采用最佳水泥掺入比时黏土和砂土的融沉率仅为不含水泥时的16．4％、18．5％；融化温度对最终融沉系数大小没有影响，但对最终融沉稳定时间有显著影响；黏土水泥土经过冻融后，其压缩系数增大31．1％～68．4％，而砂土经过冻融后，其压缩系数基本不变。综合分析可得：在土中掺入水泥可有效控制融沉，强制解冻不会增加融沉量但可大大加快融沉结束时间。
- 鲍俊安杨平张翔宇
- 关键词：水泥土水泥掺入比融沉
- 水泥土渗透性及强度与冻胀性关系研究被引量：2
- 2013年
- 为了揭示土中掺入水泥对冻胀特性的影响,本文对南京地区典型黏土和砂土掺入不同比例的水泥进行冻胀试验、变水头渗透试验和直接剪切试验。试验结果表明:水泥的掺入改变了土的力学性能,两种土质水泥土渗透系数均随水泥掺量的增加明显减小,内摩擦角和黏聚力均随水泥掺量增大而增大;冻胀率均随渗透系数减小而减小,随水泥土黏聚力和内摩擦角增大而减小;水泥的掺入可堵塞水分迁移的通道,从内部减弱水分迁移的动力,而且掺入水泥后改变了土体级配,增大土体强度,使土颗粒间结合力和抵抗土颗粒骨架变形能力增强,从而使最终冻胀率减小。
- 鲍俊安杨平彭玉龙
- 关键词：水泥土冻胀水泥掺入比黏聚力内摩擦角
- 冻黏土与结构接触界面层单剪损伤模型被引量：1
- 2022年
- 为探究冻土界面层单剪损伤力学特性,本文根据冻黏土与结构接触界面层单剪力学特性试验结果,基于经典的摩尔库仑准则,将内聚力与摩擦系数作为一个与应力第一不变量相关的函数,建立适合于描述冻土材料破坏的本构模型。通过冻土界面层单剪损伤分析,在模型中引入塑性和损伤等内变量,同时建立与温度和粗糙度等相关影响因素的关系,根据热力学第二定律和正交法则,构建用于描述冻土与结构接触界面层单剪的弹塑性损伤模型。采用开发的冻土界面层单剪本构模型,给出相关的数值求解格式,对于各种工况下所反映出的力学特征进行有限元计算分析,与冻土界面层单剪物理试验进行对比验证,结果表明,所建模型是准确合理的。
- 孙厚超杨平卜迎春石飞停
- 关键词：抗剪强度
- 大型多功能冻土–结构接触面循环直剪系统研制及应用被引量：35
- 2013年
- 在天然冻土区和人工冻土工程中存在着大量冻土与结构物接触面问题,而目前尚无有关此类接触面剪切行为的试验研究手段。为此,研制了大型多功能冻土–结构接触面循环直剪系统DDJ—1,该系统性能优异:能实现0～-20℃范围内对接触面温度的精确控制;能精确施加常刚度、常位移、零法向应力和常应力4种法向边界条件;能够模拟多种粗糙度的接触面实现循环和单调两种剪切形式;能够观测接触带的破坏状态和厚度,同时可以测量接触带土体内部的剪切位移;应力施加、位移控制和温度调节精准。试验结果表明:该系统能准确地再现冻土与结构接触面的力学行为、变形行为,可为系统开展冻土–结构接触面的研究提供试验基础和重要思路。
- 赵联桢杨平王海波
- 关键词：冻土接触面循环剪切直剪仪
- 泥水盾构泥膜形成二维理论分析被引量：19
- 2013年
- 在各种复杂环境下采用泥水盾构法修建隧道工程,需要解决在开挖面上如何及时形成安全有效的泥膜支护问题。采用修正的剑桥模型中正常固结黏土各向等压固结曲线规律,建立泥膜固含率与有效应力之间的关系,结合圆球形颗粒孔隙理想模型的渗透率以及泥膜固含率、渗透率和比阻三者之间的关系,确立新的泥膜形成本构关系模型。将泥膜形成一维模型拓展为二维模型,基于增量分析方法分析泥膜的增长规律,给出泥膜滤失量和厚度分别与位置、时间、重度比和盾构直径等因素的关系。结果表明,修正的剑桥模型能够较好地表征泥膜压缩固结特性;对于高压泥浆,泥浆重度对泥膜增长的影响较小,但对超大直径的盾构其影响不可忽略。
- 刘成孙钧赵志峰赵联桢
- 关键词：泥水盾构固含率
- 南京地区冻结粉质黏土邓肯–张模型参数试验研究被引量：28
- 2014年
- 通过冻结状态下三轴剪切试验,主要研究南京地铁冻结粉质黏土的抗剪强度和变形特性。结果表明:温度越低,土体抗剪强度越大。据此建立了以温度、围压为影响因素的冻结粉质黏土邓肯–张本构模型,并得出模型参数a,b;破坏强度与极限强度的比值为fR,其值为0.77~0.91,均值为0.86。将模型计算的应力–应变曲线与试验所得应力–应变曲线相比较,发现两者吻合较好。对比结果说明模型能够较好反映不同围压、温度条件下冻结粉质黏土的强度和变形特性。研究成果为人工冻结法在南京地铁中的应用提供一定参考。
- 孙谷雨杨平刘贯荣
- 关键词：土力学围压三轴剪切试验
