面板坝垂直缝失效渗流场有限元模拟

以班多面板堆石坝为例,用有限元方法计算了当面板缝局部失效时各种工况下的渗流场,系统分析了大坝在面板垂直缝局部失效后的稳定渗流场的规律和特点。通过分析计算结果,指出了面板缝的失效位置、失效缝宽、失效缝长以及垫层的渗透系数对等势线和浸润线的影响,并且对面板、垫层和接缝的设计提出建议。     

土与混凝土接触面反向单剪本构模型

土与混凝土接触面的反向剪切性质是土木工程中一个重要的课题。根据接触面反向单剪试验结果,定量分析了正向剪切历史对不同含水率接触面反向抗剪强度、摩擦角、黏聚力等因素的影响,给出了相关的经验公式。提出了接触面临界正向剪切比的概念。根据改进的应力应变方程,建立了接触面正反向剪切模量公式,其包含了10个土体参数,均可通过接触面试验求得。确定了该公式中各参数的取值方法,推荐了初步的取值范围。进行了不同正向剪切比情况下的接触面剪切应力应变模拟,得到良好的模拟效果。研究成果可供相关的工程设计参考。     

纳米氧化镁改性水泥土一维固结压缩试验研究

为研究纳米Mg O外加剂对水泥土的改性效果,进行了不同掺入比的纳米Mg O改性水泥土(Nm CS)的室内一维固结压缩试验。试验设计了3个养护龄期和4个纳米氧化镁掺入比,考虑了非饱和与饱和两种状态。实验结果表明:(1)同一龄期下,Nm CS的压缩量基本随纳米Mg O掺入量的增加而减小,1.25%掺量较0.00%掺量的最大减小量为42.6%;(2)同一纳米Mg O掺入量下,Nm CS的压缩量基本随龄期的增长而减小,90 d龄期较28龄期最大的减小量为48.1%;(3)中前期及纳米材料配比适当的后期,Nm CS在饱和状态下的压缩量较非饱和状态下的更小,最大减小量为31.5%。     

有效应力概念下瑞典条分法稳定安全系数公式讨论

针对有效应力概念下瑞典条分法计算土坡稳定安全系数公式目前存在2种形式所出现的不一致,并且它们散见于不同版本的教材或著作与规范(规程)中存在概念含混的现象,提出有必要进行讨论并期待尽早"定案"。研究表明现有的2种公式形式只有1种是合理的。依据基本概念分别从有效应力原理、瑞典法原思路、各土条的一致性及与重度替代法相匹配几个方面进行系统论证,澄清概念,阐述了作者的观点。最后讨论了公式的特征与运用情况。     

干湿循环下膨胀土胀缩性能试验

采用压缩仪和收缩仪,对重塑膨胀土进行了无荷条件下的反复膨胀和收缩试验。试验结果表明:随着干湿循环次数的增加,试样的最终膨胀率和最终收缩率逐渐减小;膨胀变形明显减小,而收缩变形减小的幅度不大;试样的最终高度均呈现减小趋势;收缩系数不断减小,最终趋于稳定;采用绝对膨胀率、相对膨胀率、绝对收缩率和相对收缩率等参数可以合理描述干湿循环作用下膨胀土的胀缩变形特征。     

接触面薄层单元耦合本构模型

接触面单剪试验显示，在土与结构接触界面土体一侧存在剪切错动带，剪切过程中的土尤其是粗颗粒土出现明显的剪胀/剪缩效应。为了反映剪切错动带的应力应变特征，更恰当地模拟土与结构的相互作用，提出了接触面薄层单元耦合本构模型。同时讨论了薄层单元厚度的确定问题。     

土石坝(堤)等梯形分布荷载下地基附加应力普遍解答

给出土石坝(堤)等梯形分布压力下地基中任一点M的竖向附加应力的普遍解答。将梯形分布压力分解为三角形分布或均匀分布压力，可以有若干种分解方法，再利用叠加原理进行叠加，从而获得若干解答公式，可以求得包括坝顶宽度范围以内和以外地基中任意一点的3个附加应力分量(σx，σz，τxz)。算例表明这些普遍解答方法方便实用，满足了工程的需要，不再有奥斯特伯格(Osterberg J O)公式的缺陷。     

宁通一级公路南通段软基处理研究

分别对二灰土桩和排水板处理软基路段进行了实测和计算，结果表明：桩长４ ～６ ｍ 的二灰土桩处理方案使总沉降减少约３０ ｃｍ ，占总沉降量的３０ ％ ，工后沉降降低为６ ｃｍ ，从而满足工程要求；排水板预压处理的实测沉降比计算值稍大，是因插板时软土扰动的结果．两种处理方案相比，前者明显优于后者，二灰土桩的优越性在于初期它具有排水作用，因其可压密性和水硬性，后期强度增高，形成硬壳层，具有较高的压缩模量和较大的承载力．     

溢流面板坝泄流脉动压强特性及其概化设计

依据模型试验观测的数据,对溢流面板坝泄槽的脉动压强特性进行了分析,结果表明:设有多道叠瓦形掺气槽的溢流面板坝泄槽,底板上的脉动压强和脉压系数沿泄槽顺流向下以波峰和波谷交替的形式出现;脉动能量主要集中在低频区内,出现的脉动压强谱密度主要有低频窄带和具有低频优势分量的宽带噪声谱两种类型。为便于对近似泄流条件下同类型泄槽脉动压强的效应进行分析与估算,提出了溢流面板坝泄槽脉动压强谱密度概化和脉动压强时域荷载的构造方法。     

溢流面板坝泄槽锚杆设计参数敏感性分析

针对设锚杆的溢流面板坝泄槽流激振动性能复杂的特点,建立拟三维仿真模型,采用时域分析法对锚杆设计参数的敏感性进行了研究。结果表明:在一定的水流限制流速条件下(v≤40 m/s),在影响溢流面板坝流激振动性能的3个锚杆设计参数中,锚杆布设间距对关键点的拉应力和接缝处法向变形响应幅值影响最大,锚杆布设长度及直径影响相对较小。大致规律为:关键点的应力随锚杆布设间距和锚杆直径的增加而增大,随布设长度的增大而减小;关键点的法向变形随板后布设长度和锚杆直径的增加而增大,随锚杆布设间距的增加而减小;3种因素存在显著性顺序:锚杆布设间距,布设长度,锚杆直径。研究成果可为同类坝型泄槽锚杆参数的设计提供指导。