岩土损伤复合体理论的应力应变合成模式研究

近年来岩土损伤本构模型取得了长足的进步,但岩土材料损伤复合体理论的一个基本问题——复合体两个组分的应力、应变合成模式上存在争议。从损伤力学的基础——连续介质力学的基本概念出发,对岩土损伤复合体理论应力应变合成的合理模式进行了深入研究。得出了一般损伤情况下的岩土损伤复合体理论的应力应变合成公式,给出了各向同性损伤情况下的简化公式,认为对于岩土损伤复合体理论不能直接采用并联、串联或简单的混合类型复合模式。     

软弱围岩隧道开挖的有限元模拟

采用非线性有限元数值模拟的方法，对软弱围岩隧道施工进行了数值分析．利用大型通用软件ANSYS提供的单元生死功能和隐式蠕变方程，就隧道上下台阶法施工作业方式进行了二维弹一粘塑性分析，并进行模拟，所揭示的规律能为工程施工提供依据和指导．     

新工科背景下土木工程专业研究生创新实践教学平台构建

从学科导向转向产业需求、从专业分割走向跨界融合,着力培养复合型工程人才是新工科建设的基本内涵。研究生实践教学作为培养工科专业创造型、创新型、创业型卓越工程人才的重要环节,需立足高校新工科建设背景,紧扣研究生教育的基本理论与基本规律,对创新实践教学模式进行探索和研究。针对当前高校实践教学的工程性、实践性、探究性、启发性等缺位问题,以新工科建设为核心导向,以重大疑难工程浸入式体验为牵引,突出学科交叉,可实现打造土木工程研究生创新实践教学平台。通过阐释创新实践教学的基本理念和讨论实践教学环节在土木工程专业研究生人才培养中的作用机制,明晰了建构创新实践教学平台的三大基本思想内核：突出创新,激发思维突跃;重大工程浸入式体验,培塑工程师素养;强调前沿交叉,培育科学家嗅觉。突出学生的中心主体地位,尊重学生的个人志趣与自我职业发展定位,开展多接口模块化实践教学,实现了四大重构：课程体系重构、教学内容重构、教学方法重构与评价体系重构。创新实践教学改革实施以来,前沿交叉研究顺利起步,人才培养质量明显提升,培养的毕业生深入各大军方工程研究单位一线,正迅速成长为牵头各项重大国防工程、履行重大作战工程保障任务的...     

土木工程专业博士研究生模块化课程体系构建研究

文章以后勤工程学院为例,针对土木工程专业博士研究生普遍存在的"重论文研究,轻课程学习"的倾向,提出以未来岗位需求为牵引,以创新能力提高为主导,以人才培养为目标,改革传统层次化课程体系,采用模块化课程设计,形成基础课程模块、专业课程模块、拓展课程模块、研究课程模块等四大模块课程结构,加大教学内容创新力度,使模块化课程的教学内容凸显前沿性、动态性、实践性三种特性。同时探索"硬规定、活模块"的模块化课程教学实施模式,以及任课教师授课质量和博士研究生学习成绩两方面模块化课程评价体系的构建,为创建科学合理的土木工程专业博士研究生模块化课程体系打下基础。     

双层隧道中隔板的位置优化

针对直墙拱双层隧道衬砌结构,对中隔板与边墙的相互作用进行了理论分析,建立了中隔板与边墙相互作用的力学模型。采用数值分析软件Matlab按弹性地基梁理论对中隔板在边墙上的位置进行了模拟,得出了中隔板对边墙位移约束的力学机理,最终得到了中隔板在边墙上的最佳作用位置。     

基于螺旋线三棱锥阵的三维匹配定位算法

在滑坡泥石流等地质灾害发生前夕,灾害体内的岩石土块发生爆裂、摩擦和断裂等破坏会产生次声波信号,利用次声信号进行三维超前定位是地质灾害防治技术研究前沿.本文在柱坐标下将波动方程通过傅里叶变换和汉克尔变换,建立了三维轴对称的简正波地质声场模型;由于螺旋线三棱锥阵列的阵元具有垂直和水平采样能力,设计了4元螺旋线三棱锥阵置于声...     

基于应力空间变换的原状软土本构模型

根据原状土的高刚度、明显的非线性和各向异性特点，给出了原状土的应力空间和应力增量变换公式。在变换应力空间，屈服面、边界面只能在允许的应力空间中运动(等向硬化或运动硬化)，从而合理地反映了土体各向异性与应力路径的影响.借助边界面与损伤的概念建立了可以反映原状软土从小应变到大应变的力学特性的本构模型.土体弹性变形用横观各向同性模型来描述，提出了一种新的边界面与加卸载准则，它同时考虑了塑性体应变与塑性剪应变对原状土体结构性的损伤.与有关试验结果对比表明，本模型是合理的。     

土体耗散势的不存在与不可解耦

从热力学出发,发现了基于不可逆热力学土体损伤理论所存在的两大基本问题：①岩土材料是否存在耗散势函数;②耗散势函数可否分解为塑性势函数和损伤势函数,即塑性、损伤两种耗散机制可否解耦。分别给出了全量型和增量型两种耗散势函数存在的充分必要条件并加以严格证明,结合土体的基本变形性质,证明了土体不存在耗散势函数。进一步考察耗散势函数的解耦性,给出了全量型和增量型这两种耗散势函数塑性耗散与损伤耗散可解耦的充分必要条件并进行了严格论证,结合土体的基本变形性质,证明了土体塑性耗散和损伤耗散机制不可解耦。从而证明了塑性耗散势与损伤耗散势都是不存在的。     

岩土损伤本构模型研究进展

损伤力学在岩土工程中的应用日益广泛,很多学者建立了一大批基于不同条件的、适合不同材料的、考虑不同环境影响的各式各样的岩土损伤本构模型。根据研究损伤的方法不同,本文将这些损伤本构模型大体分为三类:宏观损伤本构模型、细观损伤本构模型和统计损伤本构模型,并对其进行评述,指出了当前损伤本构模型研究存在的问题和发展趋势。     

隧道出口段环保型结构稳定性分析

随着国民经济的发展和社会的进步,公路隧道环保型建设技术日益受到重视。以江苏宁(南京)淮(安)高速公路南京江北段老山公路隧道为依托,提出了隧道出口傍山段的一种新型环保结构--棚洞结构。采用有限元强度折减法研究该隧道出口段边坡与整个支挡结构的稳定性。通过最危险段的分析表明:该新型结构将傍山边坡的锚喷支护与棚洞结构有机结合起来,形成完整的受力体系与环保型边坡支挡结构,是安全合理的。在路线走廊困难地段、沿河岸沟谷地、路线傍山布置地段,构造物应顺应地形,提倡设置棚洞、半隧道结构,达到保护边坡和自然环境的目的。