国家自然科学基金(50878151)
- 作品数：9 被引量：90H指数：8
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- 相关机构：同济大学西南交通大学南京工业大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：建筑科学交通运输工程理学更多>>
- 散粒体卸载特性的三轴伸长试验研究被引量：9
- 2009年
- 根据岩土体的加卸载变形过程和应力状态,卸载曲线分为弹性卸载段和卸载伸长段.采用三种不同粒径的玻璃珠和标准丰浦砂散粒材料进行了三轴伸长卸载试验,对比分析了不同材料、初始偏应力和不同围压下散粒体的卸载特性.研究表明散粒体的单向伸长卸载强度主要取决于与卸载方向垂直的围压和颗粒的内摩擦,且与围压成线性关系,初始偏应力状态及各向异性对于散粒体的伸长强度无影响,但影响其破坏发展形态.此外,材料特性包括表面粗糙度和级配、孔隙率等对内摩擦及伸长卸载特性均有影响.
- 庄丽周顺华
- 关键词：散粒体卸载
- 浅埋地下结构浮力模型试验研究被引量：20
- 2010年
- 针对浅埋地下结构浮力试验的特点,研制了一套直接测定静水中结构底板所受浮力的模型试验系统.根据纯水中扬压力等于静水压力,确定了主要系统参数.利用该系统,对不同埋深下纯水、饱和砾石、中砂、细砂、粉土和黏性土中模型室底板受到的浮力及孔隙水压力进行了测试.试验结果表明,该系统在纯水中浮力测试的最大误差小于1%.饱和砾石、中砂、细砂和粉土中模型室底板所受浮力比其在相同条件下的纯水中受到的浮力小约5%,而饱和黏性土中模型室底板所受浮力与其在相同条件下的纯水中受到的浮力相等.饱和粉土和黏性土在填筑过程中,底板所受浮力极大,并可能超过被其排开的饱和土的重量,且测压管水头在填筑过程中均超过填土面高度,埋置越深的测压管水头越高.长期稳定状态下,饱和无黏性土和黏性土中各测压管中水头高度均与填土表面齐平.
- 向科周顺华詹超
- 关键词：扬压力孔隙水压力地下结构
- 砂的静力加卸载试验和应力释放模型研究被引量：10
- 2009年
- 采用室内静力模型试验研究了某种石英砂的加卸载和应力释放特性,对比了在砝码加卸载条件下圆筒玻璃容器和矩形铁箱容器中砂中不同位置处的应力变化,明确了砂的加卸载应力变化规律,并在此基础上提出了针对砂土的摩擦型散粒体材料的应力释放模型。研究表明:砂中应力在加载阶段呈线性增加;而在卸载初期时应力无变化或减小量远小于卸去荷载,卸载后期砂中应力先是慢慢释放,之后在某一级卸载时突然快速释放,有较明显的分界点。分析认为,砂中加卸载规律不同的主要原因在于砂中的内摩擦作用,当卸去的荷载"作用"大于砂中内摩擦阻力时,才会产生应力释放。应力释放与否和释放大小不仅与内摩擦阻力大小有关,还与卸载水平和卸载前的应力状态有关。
- 庄丽周顺华
- 关键词：砂土加卸载应力释放
- 开挖问题摩擦效应的有限元计算方法被引量：6
- 2015年
- 采用有限单元法计算砂性土中的开挖卸载,根据既有的散粒体材料开挖应力释放和弹塑性卸载理论研究成果,将卸载过程中材料荷载–位移曲线的非线性等效成为开挖荷载的逐步释放,该过程中卸荷模量与加载模量一致。在此基础上,推导用卸荷刚度表示的计算域内开挖荷载计算式;同时,根据现有试验结果,将八面体剪应力引入以表征单次加卸载情况下颗粒间的摩擦作用力,并利用虚功原理建立颗粒间摩擦作用与卸载应力释放特性的关系,将应力释放效应对开挖荷载的影响等效成为修正开挖卸载阶段材料的弹塑性本构关系矩阵,从而实现考虑卸载摩擦效应的开挖问题计算方法。从节点平衡方程的推导来看,开挖荷载对整个计算区域均有影响,和应力释放效应存在对应关系。设计砂的室内单向加卸载模型试验,并采用该有限元方法对室内模型试验进行模拟,结果表明,单次加卸载过程中,计算曲线可以较好地反映对应试验条件下土体的应力释放特性,计算结果与现有的理论研究成果相符,该方法对开挖问题的描述具有一定的可行性。
- 吴迪周顺华贾剑
- 关键词：土力学应力释放虚功原理
- 软土基坑宽度效应对坑底隆起的影响被引量：8
- 2015年
- 通过对宽大型软土基坑坑底隆起特性及形成机理分析,将坑底土体划分成强作用区、弱作用区和自由变形区,提出综合考虑基坑开挖深度、围护结构插入比和土体性质的强、弱作用区边界计算方法;根据基坑开挖宽度不同时,坑底隆起作用区的变化情况,提出考虑坑底隆起宽度效应的基坑分类方法:将基坑划分为超大尺度基坑、大尺度基坑、小尺度基坑和沟槽类基坑4类,并明确各类基坑的宽度范围。最后结合上海某软土基坑工程实例,采用有限元法数值分析对本文提出的理论分类方法的正确性进行了验证。
- 何超陈沛周顺华
- 关键词：基坑工程坑底隆起
- 路基不均匀沉降对有砟轨道沉降影响的模型试验被引量：21
- 2011年
- 为研究路基不均匀沉降对有砟轨道沉降变形的影响,设计了1∶1有砟轨道模型试验系统.通过人为设定的空隙模拟路基不均匀沉降,采用激振器模拟列车振动荷载作用,研究了在有砟轨道变形稳定后,轨枕空吊前后路基不均匀沉降对有砟轨道沉降变形的影响.试验结果表明,余弦型路基不均匀沉降引起的轨道沉降变形曲线可用余弦型函数描述;当路基的纵向不均匀沉降槽面积较小且未引起轨枕空吊时,轨面与路基纵向不均匀沉降槽的面积比为1,并据此明确了轨枕不发生空吊情况下路基不均匀沉降与有砟轨道轨面沉降变形之间的计算关系及其主要影响因素;随着路基不均匀沉降继续增加,当轨面与路基纵向不均匀沉降槽的面积比小于1时,有砟轨道将出现轨枕空吊现象,并且面积比将随路基不均匀沉降的增加而减小.
- 邹春华周顺华王炳龙韦凯
- 关键词：有砟轨道路基不均匀沉降模型试验
- 列车荷载作用下有砟轨道轨面沉降与路基不均匀沉降间的相关关系被引量：17
- 2013年
- 有砟轨道路基发生不均匀沉降时,在列车荷载作用下,轨面会产生相应的沉降,进而影响列车运行的安全性和舒适度。在已有室内试验研究的基础上,采用二维颗粒流方法建立钢轨、轨枕和道砟的离散元模型,分析了路基不均匀沉降及列车荷载变化对轨面沉降的影响。结果表明:在路基不均匀沉降的波长一定时,随着波幅的增大,轨面沉降的波幅先逐渐增大而后稳定,并最终引起轨枕空吊;而轨面沉降的波长基本不受路基沉降波幅变化的影响,并且可按路基沉降波长以25°向上扩散至轨面进行简化计算;轨枕未出现空吊时,轨面沉降波长受列车轴重、动荷载大小及频率变化的影响很小,轨面沉降波幅受动荷载频率变化的影响很小,但受动荷载大小和轴重变化的影响显著。
- 付龙龙宫全美周顺华邹春华肖军华
- 关键词：有砟轨道路基不均匀沉降颗粒流
- 砂性土成拱应力释放特性的模型试验及数值模拟研究被引量：8
- 2013年
- 通过室内模型试验研究了卸荷尺度及孔隙率对砂性土成拱应力释放特性的影响,并应用离散元分析软件PFC2D进一步对颗粒摩擦性质影响、成拱后应力场以及位移场变化规律和应力释放分区进行了细观研究。研究发现:(1)数值模拟对卸荷尺度影响因素的研究结果与室内试验一致,应用PFC2D研究砂性土应力释放特性是可行的。(2)应力释放区内竖向应力释放大于应力加载区,而水平应力释放小于应力加载区;侧压力系数在应力释放区内距离卸荷位置越近增量越大,而在应力加载区距离卸荷位置越近增量越小。(3)砂性土摩擦性质会减小土体成拱对应力释放以及侧压力系数变化的影响。(4)应力释放随着卸荷尺度及孔隙率的增大而增大;对于侧压力系数,在应力释放区内随着卸荷尺度或孔隙率的增大而增大,而在应力加载区随着卸荷尺度或孔隙率的增大而减小。
- 贾剑周顺华宫全美
- 关键词：砂性土离散元应力释放土拱效应侧压力系数
- 考虑残余应力的基坑被动区土压力及强度计算被引量：14
- 2011年
- 基坑开挖过程中坑内土体处于竖向卸荷状态,而土体在卸荷过程中是普遍存在残余应力的。为了分析土体卸荷引起残余应力对基坑被动区土压力及强度的影响,进行砂的静力模型加卸载试验,通过试验得到砂在卸荷过程中应力变化规律,即在卸荷初期砂中应力几乎不变,在荷载完全卸除后仍存在残余应力。通过分析影响土中残余应力的因素,建立归一化参数——残余应力系数ξ和卸荷比R之间的函数关系,结合坑内土体的受力特点,建立基坑被动区残余应力的计算公式。结合既有试验成果,提出利用考虑残余应力的竖向土压力和加载时的静止侧压力系数来计算基坑被动区土压力的方法。建立考虑残余应力的基坑被动区抗剪强度计算方法,并与室内试验结果进行对比,验证方法的正确性。
- 孙玉永周顺华庄丽
- 关键词：残余应力土压力抗剪强度被动区基坑
