可液化场地桩基桥梁结构地震响应振动台试验

实施了可液化场地桩-土-桥梁结构地震相互作用振动台试验,研究桩基桥梁结构地震响应特征.试验再现了自然地震触发场地液化与结构破坏的主要宏观现象.小震输入下,地基动力反应较小,孔压在输入波峰值到达后几秒内达到峰值,并很快进入消散阶段,近桩区与远桩区峰值孔压差别很小,砂层上部轻微液化;桩-柱墩表现为弹性动力变形,地基对桩地震反应约束效应较大,桩在砂层中动应变大于粘土层中动应变;由于上覆粘土层对桩的嵌固与墩顶配重惯性力的共同作用,致使桩在上覆粘土层中动应变远大于柱墩动应变.大震输入下,砂层很快全部液化且发生强烈剪切流动,孔压在输入波峰值到达瞬间增大,而后缓慢上升至峰值,消散也很慢,近桩区峰值孔压远大于远桩区峰值孔压;墩顶配重产生较大惯性力作用,加之砂层全部强烈液化使得桩-柱墩动力反应十分强烈,导致桩上部嵌固点发生大幅度上移,且在砂层与上覆粘土层过渡带附近出现大范围破裂、在粘土层中折断.     

由压桩试验测得的P-s曲线确定土层力学参数的初步研究

利用试验测得的Ｐ－ｓ曲线,确定沿桩身分布的各层土的力学指标。首先,选择一种较成熟的分析单桩沉降的方法,并利用所选择的分析方法,确定与指定沉降相应的荷载对各层土力学参数变化的敏感性;然后,利用此敏感性,调整各层土力学参数的值。如此反复进行,直至达到所要求的拟合精度。     

相似方法在冻土低温三轴压缩试验研究中的应用

主要介绍相似方法在冻土抗剪强度低温三轴压缩试验研究中的应用及若干关键科学问题。基于目前广泛应用的Bockinghamπ定理，采用量纲分析方法，并考虑冻土的本构方程、含水量与重度之间的关系，研究试件几何尺寸、试验控制条件、土性指标及冻土变形应力、应变之间的相似关系，求解冻土抗剪强度指标的相似解析式。据此，可由某一条件下冻土抗剪强度指标的试验测定结果，推求其他条件下冻土抗剪强度指标的相似计算值。试验结果表明，所得的冻土抗剪强度指标的相似解析式具有很高的推求计算精度，能够很好地应用于冻土工程及相关科学研究。     

复杂地层中泥水盾构掘进技术

结合西气东输二线长江盾构越江段工程,经过对复杂地质岩性及实际情况研究,系统分析了越江隧道泥水平衡盾构施工的适应性,这将直接决定和影响盾构隧道的施工成本、进度及安全风险。通过对开挖面稳定性控制、掘进参数调整及信息共享的研究,成功解决了在上软下硬地层中的掘进及盾构姿态难控制的难题。     

青藏铁路冻土未冻水含量与热参数试验

针对青藏铁路沿线路基中广泛分布的冻结粉质粘土,采用脉冲核磁共振法测定不同初始含水量、不同温度条件下冻土中未冻水含量;同时,采用稳定态比较法测定冻土的导热系数,采用量热法测定冻土的比热,据此计算冻土的容积热容量和导温系数.结果表明:冻土中未冻水含量随负温和初始含水量降低而降低,在0~-2℃与初始含水量接近,在-2~-5℃陡降,在-5℃达到突变点,随后又随负温降低而缓慢下降,负温低于-5℃时未冻水含量受初始含水量影响甚微且在13%、18%、23%3种初始含水量条件下的未冻水含量趋于一致;冻土的导热系数随负温降低、初始含水量增大而增大;冻土的容积热容量随负温升高、初始含水量增大而增大;冻土的导温系数随负温升高、初始含水量增大而减小.     

竖向荷载作用下单桩荷载-沉降曲线及土参数研究

建立了一个桩－接触面－土体体系的有限元模型,在分析各参数对桩顶荷载－沉降曲线和桩身典型截面轴力分布影响规律的基础上,通过逐步调整土参数使计算的荷载－沉降曲线与静载压桩曲线,计算内力与实测内力相近,并且用该模型及调整后的参数计算了工程桩荷载－沉降曲线以确定工程桩的性能。     

修正刚度矩阵法求解弹性地基梁板体系

根据弹性地基的修正刚度矩阵法和弹性地基板的有限元解法,分析了弹性地基上的梁板体系,给出了梁板体系的地基反力矩阵及建立了求解弹性地基上梁板体系的方程式,该法不仅考虑了地基反力对结点竖向位移的作用,也考虑了对转动位移的影响,这种求解方法很适宜计算机求解,最后,分析了一个具体算例,以证明其适用性。     

基于数值模拟的光纤光栅传感器与沥青混合料协同变形分析

研究沥青混合料与光纤光栅传感器之间的协调变形性是解决光纤光栅传感器在路面中应用的前提和基础。首先,采用大型有限元软件ABAQUS建立光纤光栅传感器与沥青混合料协调变形评价的有限元模型,模型为四点弯曲加载的沥青混凝土梁试件;而后,分析有无传感器对模拟结果的影响以及不同模量的封装材料和沥青混合料组合下传感器所在区域的应变分布规律。结果表明,在相同的加载条件下,高模量传感器的存在对梁体竖向位移分布的影响较小,但其改变了梁体应力及应变场的分布,使水平拉应力集中在传感器附近,降低了梁的中性面、梁底拉应变和梁体应变场的整体变化幅度,而且梁体竖向中心面上应变随位置仍呈良好的线性关系;进一步模拟分析可得变化传感器的模量对应变在传感器上下表面的突变值影响不大,但随着传感器模量的增大,梁的中性面、梁底拉应变和梁体应变场的整体变化幅度均逐渐降低,且降低的速率随着传感器模量的增大而逐渐减小。     

桩底压浆桩在轴向荷载作用下的有限元分析

简述了桩底压浆桩的成桩工艺，讨论了其提高承载力的机理，建立了桩－土体系分析模型，利用所提出的分析模型对桩底压浆桩成桩及压桩的全过程进行了模拟分析。在分析中引用了非线性接触面单元、考虑了土体的非线性。结果表明桩底压浆桩的荷载－沉降曲线为“缓变型”，与普通灌注桩荷载－沉降曲线显著不同；桩底压浆桩的承载力较之普通灌注桩有显著提高；土体性质、压浆压力和压浆腔高度对桩底压浆桩提高承载力的效果有显著影响。