自重湿陷性黄土的力学特性试验研究

对宁夏扶贫扬黄灌溉工程十一号泵站地基的原状自重湿陷性黄土进行了系统的非饱和土试验研究,包括土水特征曲线试验、直剪试验、各向同性三轴压缩试验和控制吸力的三轴湿陷试验.试验结果表明:吸力不超过200 kPa时,原状土的持水能力高于重塑土,当吸力超过200 kPa后,两种土的土水特征曲线相接近;原状黄土的内摩擦角随吸力基本不变,总粘聚力随吸力的增加而线性增加;不同吸力下的屈服净平均应力随着吸力的增大而增大,屈服后的压缩指数随吸力增大而减小;同一净围压和偏应力下,随吸力的增加湿陷变形增加;净围压对湿陷变形有一定影响.     

挤密桩地基非饱和黄土变形强度特性的三轴试验研究

用非饱和土三轴仪和GDS应力路径三轴仪对兰州张家台变电站工地挤密桩复合地基桩间非饱和黄土和原状黄土进行系统的试验研究,通过同时控制吸力和净室压力的三轴排水剪切试验,分析探讨了挤密桩间黄土和原状饱和黄土的应力-应变性状及强度规律,得到了各自的变形和强度参数,并将这些参数进行了比较和分析,利用规范推荐的方法量化了灰土挤密桩对桩间非饱和黄土在地基承载力方面的改善作用。     

南水北调中线工程安阳段渠坡换填土的强度特性研究

为了分析南水北调中线工程安阳段渠坡的稳定性,对该渠坡换填土在不同含水率下进行了不固结不排水三轴剪切试验.研究结果表明:剪切速率对基质吸力的影响较大,而对强度的影响较小;通过比较确定了合适的剪切速率;含水率相同的试样在不同围压下的强度值在pf -qf坐标上呈良好的线性关系;得到了试样在不同含水率下的总强度指标,建立了总内...     

基于广义塑性力学的硬化剪胀土模型

提出了可以反映硬化剪胀的体积屈服面,将以塑性体应变和塑性剪应变作为硬化参量的双屈服面模型推广来反映硬化剪胀土的变形,结合标准砂的三轴实验结果,确定了模型参数,并给出了有限元算例。     

三轴残余强度以及全过程曲线出现蠕变的成因

本文分析了粗晶大理岩石应力平等层理和垂直层理两种状态,及不同低围压情况下三轴围压效应和结构效应,岩石残余强度及岩石弹性模式量与围压的关系,并分析了粗晶大理岩三轴试验全过程曲线出现时而蠕的成因。     

非饱和土与特殊土力学的理论与实践

对非饱和土与特殊土(包括填土、黄土、膨胀土、膨润土等)开展了持久深入的研究,取得了系统的创造性成果:在国内率先研制成非饱和土固结仪、直剪仪、渗气仪、小型三轴仪、温控三轴仪、多功能三轴仪和土工CT-三轴仪等一系列仪器设备,揭示了非饱和土与特殊土的水气运动规律、变形、强度、屈服、水量变化、细观结构演化、温度效应等许多重要力...     

重庆红粘土屈服条件的研究

依据广义塑性力学原理,从三轴试验和真三轴试验的角度出发研究重点红粘土的屈服条件,给出了重庆红粘土的三个屈服面（体积屈服面、q方向上的剪切屈服面以及θσ方向上的剪切屈服面）的数学表达式,结合数值算例,证明了本文提出的三个屈服面表达式的合理性。     

考虑非饱和特性的小浪底大坝边坡稳定分析

考虑斜墙粘土非饱和特性,利用非饱和土理论与方法,分析了小浪底大坝坝坡的稳定性.首先用非饱和土直剪仪研究了斜墙粘土的强度规律;其次用有限元法研究了稳定渗流与水位骤降时坝体内渗流场和孔压分布规律;最后用Mogenstem-Price法分析了大坝3个断面在3种工况下坝坡的稳定性.结果表明,非饱和斜墙粘土中的基质吸力提高了土的抗剪强度,增强了坝体的稳定性;但同时也对孔压分布产生影响,增大了饱和区,对坝体的稳定产生不利的影响.斜墙粘土的非饱和性对小浪底大坝的稳定总体是有利的.     

考虑细观结构变化的原状Q3黄土变形和强度特性

为研究结构性对非饱和原状Q3黄土变形和强度特性的影响，做了12个非饱和原状Q3黄土的CT-三轴侧向卸荷试验。在试验剪切过程中，利用CT机对试样进行跟踪扫描，共得到168张CT图像。基于试验数据建立了细观结构参数，并利用该参数来反映非饱和原状Q3黄土的变形和强度特性，从而得到能反映细观结构性影响的非线性应力-应变关系以及摩尔-库伦强度公式。     

全CFRP筋混凝土柱低周反复荷载试验研究

考虑轴压比、剪跨比和配箍形式的影响,对6根全CFRP筋混凝土柱进行低周反复荷载试验,通过分析滞回曲线、骨架曲线、位移延性系数和耗能能力等特征,研究CFRP筋混凝土柱的抗震性能。试验结果表明:CFRP筋混凝土柱具有较强承载能力和变形能力;轴压比和剪跨比是影响试件抗震性能的主要因素,轴压比越小,试件的变形和耗能能力越强,刚度退化越平缓,剪跨比越大,试件的变形能力越强;通用屈服弯矩法计算得到的延性系数能够较好反映CFRP筋混凝土柱的延性,轴压比越小、剪跨比越大,试件的延性越好;新型螺旋式矩形箍筋在试件延性及耗能方面表现良好,可以应用于工程实际。     

南阳膨胀土三向膨胀力规律研究

湿胀干缩是膨胀土的一个典型特征。膨胀土与水作用时,随着含水量的增加, 其体积将明显地增大,显示了强烈的膨胀性。当这种膨胀性受到限制时,必然产生膨胀力。膨胀力的大小与膨胀土的含水量和干密度有很大关系,研究膨胀力对深入了解膨胀土的变形和强度特性很有价值。通过12个三向膨胀力试验,研究了南阳陶岔重塑膨胀土膨胀力随含水量和干密度的变化规律。试验结果表明重塑膨胀土的三向膨胀力不等,水平膨胀力小于竖向膨胀力;给出了膨胀力与初始含水量和干密度的关系式,为工程建筑物的稳定分析提供了依据。     

含水率变化对路基回弹模量的影响

使用HM-1型回弹模量仪对路基非饱和含粘砂土进行了6个不同含水率、5个不同干密度的回弹模量试验。试验表明：含水率和干密度对非饱和含粘砂土的回弹模量影响显著：在同一干密度和含水率下,砂土的回弹模量为一常数;在同一干密度下,随含水率的增大,回弹模量明显减小;在同一含水率下,随干密度的提高,回弹模量明显增大。     

成层地基中压入法沉桩引起的桩周土体变形分析

通过在桩-土界面设置接触面,选用合理的单元类型,建立了较为符合压入桩压桩实际的三维有限元模型。利用得到的有限元模型,采用单元生死技术对压入桩压桩过程进行了数值模拟,讨论了成层地基压桩过程中桩周土体的竖向应力及应变随压桩深度的动态变化。选用桩型为钢管桩,分析结果表明:随着压桩深度的增加,桩内桩周土体的竖向应力(或应变)一直表现为压应力(或压应变),且逐渐增大;桩外桩周土体的竖向应力(或应变)逐渐由压应力(或压应变)变为拉应力(或拉应变)。随着压桩深度的增加,桩内桩周土体前3层竖向应力(或应变)的变化幅度基本一致,第4层的变化幅度增大;桩外桩周土体每2层土之间的差异都较大。     

Mechanical behavior and failure mechanism of polyurea nanocomposites under quasi-static and dynamic compressive loading

Polyurea is an elastomeric material that can be applied to enhance the protection ability of structures under blast and impact loading.In order to study the compressive mechanical properties of SiC/polyurea nanocomposites under quasi-static and dynamic loading,a universal testing machine and split Hop-kinson pressure bar(SHPB)apparatus were used respectively.The stress-strain curves were obtained on polyurea and its composites at strain rates of 0.001-8000 s-1.The results of the experiment suggested that increase in the strain rates led to the rise of the flow stress,compressive strength,strain rate sensitivity and strain energy.This indicates that all of the presented materials were dependent on strain rate.Moreover,these mechanical characters were enhanced by incorporating a small amount of SiC into polyurea matrix.The relation between yield stress and strain rates were established using the power law functions.Finally,in order to investigate the fracture surfaces and inside information of failed specimens,scanning electron microscopy(SEM)and micro X-ray computed tomography(micro-CT)were used respectively.Multiple voids,crazes,micro-cracks and cracking were observed in fracture surfaces.On the other hand,the cracking propagation was found in the micro-CT slice images.It is essential to understand the deformation and failure mechanisms in all the polyurea materials.     

拉应力对管线钢磁导率及磁记忆信号的影响

运用数值模拟方法,对不同拉应力作用下X60管线钢的相对磁导率μσ的变化情况进行了仿真.结果表明,加载初期试件处于弹性变形阶段时,μσ值变化较大,随应力的增大μσ值迅速减小;加载超过屈服点后,μσ值变化很小,应力的增大已不再对其产生显著影响.磁记忆检测试验表明,进入塑性变形阶段后,信号曲线亦会由起初无规律性分布发展到相近...     

天然气在土壤中泄漏的稳态温度场分析

埋地高压天然气经小孔泄漏会导致土壤冻结形成冻土,应用一元气体动力学、流体力学和传热学知识建立了天然气小孔泄漏吸热率模型和土壤稳态温度场模型,并进行了实例计算。结果表明：当天然气输送压力小于临界压力,小孔泄漏吸热率随压力的增大而增大;当天然气输送压力大于等于临界压力,小孔泄漏吸热率达到最大值;冻土厚度随土壤热导率或空气对流传热系数的增大而减小,但土壤热导率对其影响较小,空气对流传热系数对其影响较大。