粘弹性土层中竖向振动放大系数的研究

从Biot理论和孔隙流体均一性的概念出发,研究了单层土中饱和度、土的性质、土层厚度和加载频率对竖向振动放大系数函数的影响,得出了在不同条件下的数值解。给出了数值算例并进一步研究了饱和度、粘弹性系数、土层厚度以及频率对放大系数的影响。从研究结果中可以看出,饱和度、粘弹性系数、土层厚度等对粘弹性土层中竖向振动的放大系数影响程度各不相同,有一定的工程意义。     

单层饱和地基上刚性圆板的扭转振动

运用Hankel变换求解了饱和土的动力控制方程,结合上边界为混合边界和下边界为不透水基岩的边界条件得出了单层饱和地基上刚性基础的扭转对偶积分方程,并将对偶积分方程转化为第二类Fredholm积分方程,同时给出了基础的动力柔度系数和角位移幅值的表达式.数值分析结果表明:当层厚>5倍基础半径时,可以把下卧基岩的饱和地基近似为半空间;基础的质量惯性矩越大,其共振振幅也越大,并且发生共振时的频率越小.     

多层地基在随时间任意变化荷载下的一维变形

本文运用Ｌａｐｌａｃｅ变换及矩阵传法求解了多层地基在随时间任意变化荷载下一维变形问题,得到了频域内的通解,通过Ｌａｐｌａｃｅ逆变换,即可计算多层地基在随时间任意变化荷载下的一维变形,结合一个特殊情情下的三层地基算例,对解进行了探讨,以揭示多层地基的变形特性,指导工程实践。     

移动荷载下加筋道路系统的动力响应

将加筋道路的面层简化为弹性梁，加筋地基作为横观各向同性体，同时考虑了下卧土层孔隙水的影响，用半解析法对在匀速移动条形线荷载作用下的加筋道路体系的动力响应问题进行了研究.由忽略土粒压缩和土体自重的Biot波动方程出发，对荷载进行Fourier级数展开，假设了响应函数的级数形式，结合边界条件，由待定系数法求解了考虑固液耦合作用的加筋道路在移动荷载作用下的土体位移、有效应力及孔压表达式.求解过程中考虑了面层和加筋地基之间的相互作用，并假设两者在接触面处竖向位移相等.通过计算，分析了加筋率、筋材模量、荷载移动速度等对路面竖向位移的影响.数值分析结果表明，当加筋率在0.010～0.022时，对加筋效果的影响较大；加筋道路路面竖向位移随着荷载移动速度的增大而增大，达到峰值后迅速减小.     

周期荷载下半透水边界饱和地基的固结

在Terzaghi一维固结假设的基础上，分析了半透水边界饱和土层在周期荷载作用下有效应力比的变化规律。通过基本方程，结合初边值条件，利用Laplace变换，得到了随时间任意变化荷载作用下的有效应力解。通过典型算例，结合编制的数值Laplace逆变换程序，对几种常见的荷载作用下的情况进行了讨论，研究了参数的影响。通常所研究的透水或不透水边界条件只是本文的特例。本文的结论可以用于指导工程实践。     

粉砂性土体中基坑开挖工程实践

本文介绍了某大厦基坑工程实例。该基坑位于粉砂性地基中,平均开挖深度12m,围护结构采用钻孔灌注桩,结合高压旋喷桩止水和止土,基坑内外共布置三级井点降水。基坑开挖表明该围护结构设计安全经济,为粉砂性地基中类似工程设计施工提供了借鉴。     

考虑填料–土工格室相互作用的加筋路堤力学响应研究

针对有砟轨道加筋路堤计算分析中难以考虑土工格室对碎石填料嵌锁及摩擦作用的现状,在大比尺直剪试验基础上建立考虑填料–格室相互作用的三维计算模型。通过室内模型试验验证该计算的可靠度和优越性,进而系统地分析有/无加筋情况下,填料强度、土工格室刚度及地基压缩性等参数对路堤力学响应的影响。结果表明:土工格室的嵌锁作用使得加筋对路堤响应的影响在其布设层发挥程度更大,该影响通过填料与格室及填料内的摩擦作用向周围传递且不断衰减;填料强度较低或地基较软时能加强土工格室对路堤响应的影响,对于填料内摩擦角为20°和地基变形模量为5 MPa的工况而言,加筋后基床侧向位移峰值分别降低60%和72%,应力峰值亦显著降低且分布区域明显扩大;土工格室弹性模量为0.2~2.5 GPa时,路堤力学响应受其影响较大。     

考虑变围压因素的饱和软黏土循环纯压动力特性

饱和土体的动力特性表现出对应力路径的依赖性。越来越多基于变围压动三轴的试验结果表明：循环围压应力路径对砂土等颗粒材料的变形和回弹特性存在较大的影响。基于变围压动三轴试验,通过循环偏应力与循环围压的耦合模拟真实交通荷载下竖向循环正应力与水平循环正应力的耦合,研究了循环围压对饱和软黏土孔压、永久和回弹变形的影响。试验结果表明：在不排水条件下,与常规恒定围压动三轴试验结果相比,循环围压的存在较大程度地改变了孔压的发展规律,减少了永久变形的累积速度,同时增加了回弹变形（即减少了回弹模量）;循环围压幅值与循环偏应力幅值的比值（RPD）越大,永久应变的减少值与回弹应变的增加值越大;并进一步建立了考虑循环围压因素的饱和软黏土永久沉降和回弹模量预测模型。     

干砂饱和砂小应变剪切模量共振柱弯曲元对比试验研究

通过对2种洁净的干砂与饱和砂进行弯曲元与共振柱对比试验研究,得出了可靠的弯曲元剪切波传播时间确定方法,并对饱和砂土弯曲元与共振柱试验结果的偏差进行解释。不同频率激发信号对弯曲元剪切波速传播时间的研究证实,剪切波速随激发频率的增大而增大,采用激发频率为10kHz的初达波法与共振柱试验得到的结果具有较好的一致性。饱和砂土弯曲元与共振柱试验剪切波速结果相差6%～10%,可通过饱和砂土中剪切波速的弥散性对其进行解释。大部分洁净砂在弯曲元试验中激发频率一般大于特征频率,均需考虑剪切波速的弥散性。而对于天然砂土或粉土一般具有较高的特征频率,其弯曲元试验中一般不考虑剪切波速的弥散性。为洁净砂和天然砂土饱和土样的弯曲元测试提供有效方法。     

半透水边界饱和土层在循环荷载作用下的一维固结分析

本文基于Terzaghi一维固结假设，研究分析了半透水边界饱和土层在循环荷载作用下有效应力比的变化。利用Laplace变换，得到了随时间任意变化荷载作用下的解答，并结合数值Laplace逆变换方法，对几种常见的荷载进行了讨论，研究了土性参数对固结的影响，得到了一些有益的结论，可以用于指导工程实践。