循环荷载作用下粗粒料变形特性的试验研究

本文采用大型三轴试验机对粗粒料进行了不同应力条件下的动三轴循环加载试验,系统地研究了粗粒料在循环加载条件下的变形特性,并探讨了振次、围压、固结应力比和同步径向振动等因素对粗粒料变形特性的影响.试验结果表明,粗粒料的变形可分为往复变形和残余变形两部分,其中往复变形并不等同于传统意义上的弹性变形;固结应力比的增大使得粗粒料的往复轴应变和往复体应变减小,残余轴应变的增长速率随着固结应力比的增大而增大,而残余体应变的增长速率随着固结应力比的增大而减小;同步径向动应力比的增大,抑制了往复轴应变和残余轴应变的发展,而有利于往复体应变和残余体应变的发展.     

土坡中剪切带形成过程的数值模拟

为实现对土坡中剪切带扩展过程的模拟,该文将区域控制扩展分析方法嵌入改进的扩展有限元(XFEM)程序中构建了可追踪土中剪切带扩展过程的模拟系统,并利用此系统对两个土坡中剪切带形成过程的算例进行了模拟研究,验证了其合理性。结果表明,区域控制扩展分析方法可较好地描述剪切带尖端应力集中和重分布对剪切带扩展方向的影响,同时为土中剪切带扩展方向的判断提供了更合理的区域占优假定,从而使得基于区域控制扩展分析方法的XFEM程序能够合理地描述和追踪土坡中剪切带的扩展过程和路径。     

高土石坝工程安全评价与预警信息管理系统

基于现场监测数据及先进的数值分析方法,建立土石坝全生命周期的工程安全评价及预警信息系统,是目前土石坝发展的必然趋势。以糯扎渡高心墙堆石坝为依托,开发了理论严密、方法先进且可靠实用的大坝工程安全评价与预警信息管理系统。该系统由系统管理模块、安全指标模块、监测数据与工程信息模块、数值计算模块、反演分析模块、安全预警与应急预案模块和数据库及管理模块共7个模块构成。其中,数值计算和反演分析模块可利用所取得的坝体监测数据,进行渗流、大坝应力变形、坝体裂缝、地震动力反应和坝坡稳定等土石坝关键计算分析,是本系统的核心部分。利用工程前期已经取得的坝体变形监测数据,对坝体进行了变形反演分析并对大坝关键时间结点的形态进行了预测分析。     

MOOC和雨课堂混合式教学实践 ——以土力学和高等土力学课程为例

清华大学土力学课程组针对土木水利大类培养新模式,构建了基于混合式教学的土力学课程和高等土力学课程教学体系,设计和制作了多种不同课堂模式的基于混合式教学和雨课堂的教案,重点介绍了基于MOOC/SPOC和雨课堂的混合式教学模式及其实践。与传统教学模式相比,混合式教学模式增加了学生预习的时间,减少了课后复习和做作业的时间,总的学习时间保持不变。研讨时间的增加可帮助学生深入理解关键内容,严格执行上述步骤,学习效果改善明显。混合式教学方法积累的经验在疫情期间的远程授课中发挥了重要作用。     

土石坝基础塑性混凝土防渗墙材料力学特性研究

本文通过大量的试验着重研究四周压力对塑性混凝土力学特性的影响，提示了塑性混凝土在四周压力加大时呈塑性破坏，其强度、峰值应变有极大的增加，而其初始模量基本无变化的特性、依据试验资料求得的参数，对一典型高土石坝深覆盖层塑性混凝土防渗墙的应力、位移进行了有限元计算，用剪应力动用水平和拉应力值判断其强度方面的安全程度，上述工作为塑性混凝土在中、高土石坝深覆盖层防渗墙中应用的可能性和合理性提供了重要论据。     

黏性土-结构接触面剪切变形时的渗透机理分析

高心墙堆石坝在心墙和岸坡混凝土垫层间常设有一层接触黏土。这层接触黏土在缓解心墙与混凝土之间较大的不协调变形的同时还应具有较强的抗渗能力。接触面附近土体在高水头作用下产生大剪切变形,处于复杂的应力、变形和渗流状态。工程界普遍对此处是否更容易发生渗透破坏抱有疑问。接触面剪切-渗流试验的结果显示,在土体与结构之间发生较大剪切错动的情况下,渗透性呈现减小的趋势,但对其机理尚不清楚。本文在Biot固结理论的基础上,结合剪切渗透系数模型反映物理状态和变形对渗流场的影响,利用接触面单元反映试验中不同部件之间的接触关系,建立多体-多场耦合分析方法,对接触面剪切-渗流试验进行了数值模拟。通过分析计算结果,揭示了在接触面剪切-渗流的过程中,土体内部的应力-变形和孔隙比的演化过程以及渗透特性的内在机理。     

软弱岩体对西龙池上库1#副坝应力变形的影响分析

西龙池抽水蓄能电站上库1#副坝为沥青混凝土面板堆石坝,坝址地质地形复杂,有软弱岩层出露。本文采用E-B模型和Bursers粘弹性模型分别模拟堆石材料和沥青混凝土材料的应力应变关系,对该坝进行二维及三维应力变形有限元分析,计算结果较合理地揭示该坝在施工和蓄水过程中的受力和变形性状。本文对改善面板变形的两种软弱岩体开挖处理措施的效果作出了数值模拟和合理评价,为设计提供了参考。     

基于扩展有限元方法的界面接触算法

该文构建了适用于扩展有限元法(XFEM)的界面接触算法,该算法具备模拟界面上粘连、滑动和分离状态的能力.对平面摩擦问题的计算结果表明,该方法对于界面接触行为的描述能力与常规接触面单元十分接近.对平面应变压剪试样中剪切带问题的模拟分析表明,该算法合理地反映了摩擦接触的耗散机制,从而避免了零能耗散现象,能够较准确地描述平面...     

抗滑桩静力与动力破坏离心模型试验对比分析

在探讨边坡中抗滑桩的加固效果时,应该重视混凝土抗滑桩不同条件下破坏规律的研究。采用研制的微混凝土抗滑模型桩,通过动力离心模型试验研究了两种情况下的破坏特点。一种情况是混凝土抗滑桩一侧静力开裂后受地震作用继续开裂至完全断桩,另一种情况是静力条件下稳定的边坡加固桩在地震作用下桩底发生开裂。根据试验观察以及试验结果对比分析了微混凝土抗滑桩在两种不同条件下开裂破坏过程中弯矩分布特点:静力开裂后在地震作用下桩底嵌固约束转化为活动铰约束,其弯矩始终呈抛物线形分布,只是其峰值随时间发生变化;静力条件下稳定的加固桩在地震作用下,其弯矩先有较大增加然后又由于桩底一侧开裂而下降较多,并且小于震前静态弯矩。     

抗滑桩加固边坡地震响应离心模型试验

为研究抗滑桩加固边坡的地震响应和桩土相互作用规律,利用土工离心机及专用振动台进行了砂土边坡的动力离心模型试验。在50g离心加速度条件下,输入El Centro地震波,记录了边坡不同位置的加速度时程并作频谱分析,采集了桩前动土压力和抗滑桩应变等。结果表明:边坡的地震动力响应自下而上逐渐放大;抗滑桩对周围土体响应有一定阻滞作用;桩前动土压力随着地震输入而迅速增大至峰值,此后保持稳定直至地震结束;抗滑桩各截面弯矩的变化规律与动土压力类似,弯矩最大值出现在抗滑桩下部。