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双参数层状地基中水平动荷载和扭转振动组合作用下受荷桩受力变形分析

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岩土力学 2024年第4期45卷 961-972页

作者：江杰陈丽君柴文成艾永林欧孝夺广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004 广西大学特色金属材料与组合结构全寿命安全国家重点实验室广西南宁530004 广西瑞宇建筑科技有限公司广西南宁530004

为了更准确地分析桩顶在承受水平动荷载H(t)和扭转振动T(t)组合荷载作用下的受力变形特性,基于Pasternak模型,考虑多向荷载间的相互作用,建立层状地基中H(t)-T(t)受荷桩简化分析模型。利用有限杆单元法推导出桩身内力位移数值解,并与已... 详细信息

为了更准确地分析桩顶在承受水平动荷载H(t)和扭转振动T(t)组合荷载作用下的受力变形特性,基于Pasternak模型,考虑多向荷载间的相互作用,建立层状地基中H(t)-T(t)受荷桩简化分析模型。利用有限杆单元法推导出桩身内力位移数值解,并与已有相关理论解、模型试验和有限元模拟结果进行对比验证。参数分析表明:(1)与Winkler模型计算结果相比,考虑土体剪切效应后,桩顶水平位移和桩身最大弯矩分别减小了11.8%和10.5%。(2)增大外荷载无量纲频率可减小桩身水平位移和弯矩,但同时会减小H(t)-T(t)耦合刚度。(3)在层状地基中,表层土对桩身内力位移的影响最大,且存在临界影响深度,表层硬土的临界影响厚度是表层软土临界影响厚度的3.5~6.5倍。(4)采用杆单元模型可减少单元划分数量和计算时间,有效提高计算效率。

关键词：桩基 Pasternak模型多向荷载层状地基有限杆单元法

尾矿浆替代粉煤灰合成泡沫地聚合物以高效去除重金属污染物:行为和机理研究

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Journal of Central South University 2024年第4期31卷 1344-1359页

作者：江杰罗豪豪王树飞欧孝夺苏建陈俊霖 School of Civil Engineering and Architecture Guangxi UniversityNanning 530004China Guangxi Bossco Environmental Protection Technology Co. LtdNanning 530001China

本研究旨在以铝土矿开采的副产品尾矿泥浆合成多孔地聚合物,以用作地下水修复的材料。研究了液固比、发泡剂和稳泡剂掺量等因素对地聚合物孔隙结构和吸附性能的影响。通过批量实验和微观表征评估地聚合物对二元重金属(Pb和Cu)的吸附能... 详细信息

本研究旨在以铝土矿开采的副产品尾矿泥浆合成多孔地聚合物,以用作地下水修复的材料。研究了液固比、发泡剂和稳泡剂掺量等因素对地聚合物孔隙结构和吸附性能的影响。通过批量实验和微观表征评估地聚合物对二元重金属(Pb和Cu)的吸附能力和作用机理。结果表明,调整发泡行为可得到孔隙率为81.4%、连通性为17.2%、吸水率为122.9%的多孔地聚合物。封闭孔隙和毛细管的存在降低了重金属的去除性能。优化发泡行为可通过改善孔隙连通性,进而将重金属的吸附能力从7.49 mg/g提高到24.95 mg/g。重金属的主要去除机理包括物理封装、重金属离子与—OH的化学沉淀以及T(Si,Al)—O—M(Pb,Cu)键的形成。基于尾矿浆的多孔地聚合物表现出卓越的重金属去除性能,在修复矿山污染地下水方面具有巨大潜力。

关键词：多孔地聚合物尾矿泥浆可渗透反应墙孔隙特征重金属修复

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高边坡下方管廊基坑支护设计方案比选

工程勘察 2024年第4期52卷 1-6,12页

作者：欧孝夺梁枫江杰白露广西大学土木建筑工程学院南宁530004

人工填土高边坡的坡体稳定性差,因其土体未经压实,开挖极易引起坍塌,对周边建(构)筑物的基坑开挖产生严重的安全隐患。根据人工填土高边坡下南宁凤岭管廊基坑开挖的工程地质条件,分析了基坑设计的难点。对钻孔灌注桩、SMW工法桩、钢板桩... 详细信息

人工填土高边坡的坡体稳定性差,因其土体未经压实,开挖极易引起坍塌,对周边建(构)筑物的基坑开挖产生严重的安全隐患。根据人工填土高边坡下南宁凤岭管廊基坑开挖的工程地质条件,分析了基坑设计的难点。对钻孔灌注桩、SMW工法桩、钢板桩3种管廊基坑常用的支护形式进行了对比,在综合考虑整体刚度和强度、基坑安全性、费用、施工速度等因素后,最终确定采用具有降低施工成本、可对施工材料重复利用、地下空间资源污染低的SMW工法桩作为该基坑的最佳支护方案。此方案可对今后类似工程的设计施工提供借鉴和参考。

关键词：基坑支护方案比选高边坡管廊

Pasternak地基中H(t)-V受荷桩水平响应有限杆单元法分析

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湖南大学学报（自然科学版） 2024年第3期51卷 99-110页

作者：江杰艾永林柴文成龚健欧孝夺邵云怡广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004 广西大学特色金属材料与组合结构全寿命安全国家重点实验室广西南宁530004 广西瑞宇建筑科技有限公司广西南宁530299 中船第九设计研究院工程有限公司上海200063

为探讨桩顶水平动荷载H(t)与竖向荷载V联合作用下桩基的水平响应,基于Pasternak地基和Euler梁理论,建立了桩-土相互作用水平振动分析模型,采用改进的有限杆单元方法求解考虑P-Δ效应、土体剪切效应影响的综合刚度矩阵方程,结合桩土连续... 详细信息

为探讨桩顶水平动荷载H(t)与竖向荷载V联合作用下桩基的水平响应,基于Pasternak地基和Euler梁理论,建立了桩-土相互作用水平振动分析模型,采用改进的有限杆单元方法求解考虑P-Δ效应、土体剪切效应影响的综合刚度矩阵方程,结合桩土连续边界条件得到桩身内力与位移解答.通过与已有解析解、有限元解和模型试验的结果比较,验证了计算方法的合理性.最后,对影响桩身内力与位移的主要因素进行分析.结果表明:1)传统Win⁃kler地基相较于Pasternak地基模型,忽略了地基土体的剪切效应,将夸大桩体结构的实际受力,使得计算得到的桩身水平位移和弯矩均大于Pasternak地基所得结果,且随着桩土弹模比Ep/Es的降低,两种地基模型计算的桩身最大水平位移和弯矩的差异性呈现出增强趋势;2)随着桩顶竖向荷载的增加,桩身水平位移和弯矩受P-Δ效应的影响显著.当桩顶竖向荷载特征参数λ由0增至2时,桩身最大水平位移和弯矩分别提高40.85%和78.57%;3)相较无限长桩(L>20d_(p)),有限长桩的水平位移和弯矩的动力响应受桩身长径比L/d_(p)影响更大;桩身最大水平位移和弯矩随着水平简谐荷载幅值H_(0)的增加而增大,随着无量纲频率a_(0)的增大而减小.

关键词：水平动荷载轴向荷载有限单元法 Pasternak地基动力响应

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新型导电水泥基复合材料导电性能研究

新型建筑材料 2024年第7期51卷 39-43,107页

作者：张油军叶耿昌欧孝夺何祖杰陈富贵廖邦广西瑞宇建筑科技有限公司广西南宁530031 广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004

采用炭黑作为主要导电掺料,加入少量碳纳米管和钢纤维构建高效导电网络以提高导电性能,研究其在不同环境中的稳定性以及微观形态下复相导电掺料的协同作用。结果表明:掺5%炭黑、0.3%碳纳米管、0.6%体积掺量钢纤维的导电水泥基复合材料C5... 详细信息

采用炭黑作为主要导电掺料,加入少量碳纳米管和钢纤维构建高效导电网络以提高导电性能,研究其在不同环境中的稳定性以及微观形态下复相导电掺料的协同作用。结果表明:掺5%炭黑、0.3%碳纳米管、0.6%体积掺量钢纤维的导电水泥基复合材料C5P3F6固化28 d电阻率为304Ω·cm,比传统水泥基复合材料降低94.5%;掺5%炭黑、0.9%碳纳米管、0.6%体积掺量钢纤维的导电水泥基复合材料C5P9F6受水泥水化、干燥环境和温度的影响较小,表现出较为优异的稳定性。微观形态下能观察到导电掺料分散性较好,碳纳米管、钢纤维有效地与分散的炭黑协同作用桥接成为导电网络。

关键词：导电水泥基复合材料炭黑导电性能环境影响

黏土孔隙可溶盐组份对黏土结构热–力学行为的影响

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岩土工程学报 2009年第3期31卷 365-371页

作者：欧孝夺周东曹净吴恒广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004 昆明理工大学建筑工程学院云南昆明650224

土中液相是土体结构中非常活跃的部分,它可以通过土中孔隙溶液组份的析出与颗粒矿物的溶入来改变粒间的连接,进而影响土体的结构强度。通过室内模拟试验,改变黏土结构孔隙中溶液组份的种类和含量,讨论土体孔隙中不同可溶盐组份在热作用... 详细信息

土中液相是土体结构中非常活跃的部分,它可以通过土中孔隙溶液组份的析出与颗粒矿物的溶入来改变粒间的连接,进而影响土体的结构强度。通过室内模拟试验,改变黏土结构孔隙中溶液组份的种类和含量,讨论土体孔隙中不同可溶盐组份在热作用下的力学表现,研究热作用下孔隙溶液组份及含量对黏性土结构力学行为的影响。试验结果表明,当环境温度由40℃升高到60℃,热作用时间为168 h时,加入FeCl3组份的黏土黏聚力c增幅最大,其次是Fe和MnSO4,加入MgCl2组份的增幅不大,而加入Ca(OH)2组份的黏聚力c反而减小;相同条件下,加入FeCl3和Na2S2O4组份黏土的内摩擦角φ是减小的,加入Fe和AlCl3组份的变化不大,而加入MgCl2和Ca(OH)2组份后,黏土的内摩擦角φ增幅相当,仅次于浸泡去离子水后的数值。结果认为,黏性土中孔隙水溶液组份是影响黏性土热敏性的重要因素。

关键词：可溶盐黏土结构热力学

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重塑膨胀岩土微变形条件下膨胀力试验研究

岩石力学与工程学报 2013年第5期32卷 1067-1072页

作者：欧孝夺唐迎春钟子文苏建广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004 广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室广西南宁530004

通过对南宁膨胀性泥岩重塑土样进行变形量分别为0,0.2,0.5和1 mm的微变形膨胀力试验,分析膨胀力的主要影响因素,建立膨胀力与干密度、初始含水率双因素之间关系,研究微变形条件下膨胀力变化机制。结果表明:(1)零变形时,膨胀力随干密度... 详细信息

通过对南宁膨胀性泥岩重塑土样进行变形量分别为0,0.2,0.5和1 mm的微变形膨胀力试验,分析膨胀力的主要影响因素,建立膨胀力与干密度、初始含水率双因素之间关系,研究微变形条件下膨胀力变化机制。结果表明:(1)零变形时,膨胀力随干密度增大呈指数形式增大,并与初始含水率呈幂函数关系。(2)微变形时,膨胀力随变形增大而衰减明显,在干密度大、初始含水率低时衰减幅度较大,反之较小;在干密度及初始含水率一定时,微变形膨胀力随着变形率增大而呈指数衰减。(3)微变形与零变形膨胀力之比随变形率增大而呈指数减小,当变形率为1%,2.5%和5%时,微变形膨胀力与对应零变形膨胀力之比分别为75%,55%和35%。

关键词：土力学膨胀力含水率干密度微变形

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h型抗滑桩模型试验及数值模拟

岩石力学与工程学报 2012年第9期31卷 1936-1943页

作者：欧孝夺唐迎春崔伟李结全潘鑫广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004 广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室广西南宁530004 安徽省建筑科学研究设计院安徽合肥230001

通过几何相似比为1∶20的室内模型试验,研究h型抗滑桩的受力机制,采用千斤顶施加各级荷载,得到不同桩排距、不同连梁位置的3根h型抗滑桩弯矩及变形规律。并通过ABAQUS有限元软件建立h型抗滑桩桩–土共同作用模型,对h型抗滑桩几个设计参... 详细信息

通过几何相似比为1∶20的室内模型试验,研究h型抗滑桩的受力机制,采用千斤顶施加各级荷载,得到不同桩排距、不同连梁位置的3根h型抗滑桩弯矩及变形规律。并通过ABAQUS有限元软件建立h型抗滑桩桩–土共同作用模型,对h型抗滑桩几个设计参数进行优化计算研究,结果表明,最优桩排距为5倍桩径,最优连梁刚度为1.5倍桩体刚度,最优嵌固深度为前排桩长度的3/8。最后将该研究结论运用于南宁市一滑坡治理工程中,效果良好。

关键词：桩基础 h型抗滑桩工作机制模型试验数值模拟

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广西红粘土和膨胀土热力学特性的比较研究

岩土力学 2005年第7期26卷 1068-1072页

作者：欧孝夺吴恒周东广西大学土木建筑工程学院南宁530004

基于广西膨胀土和红粘土的成因类型、物质成分和结构特征,研究常温(-4℃～60℃)下膨胀土与红粘土的热力学特性,探讨了红粘土与膨胀土的抗剪强度指标与温度之间的相关关系。试验结果表明,两种土在10℃,40℃与室温(28℃)时,主应力差σ1-σ... 详细信息

基于广西膨胀土和红粘土的成因类型、物质成分和结构特征,研究常温(-4℃～60℃)下膨胀土与红粘土的热力学特性,探讨了红粘土与膨胀土的抗剪强度指标与温度之间的相关关系。试验结果表明,两种土在10℃,40℃与室温(28℃)时,主应力差σ1-σ3峰值变化不大,而60℃时有明显增大;在相同条件下,红粘土的主应力差峰值变化更大;红粘土与膨胀土的抗剪强度指标(c,φ)随热状况不同而发生变化,而且红粘土的粘聚力c和膨胀土的内摩擦角φ在室温,环境有较小值。分析结果认为,两种土的热效应影响趋势相似,但红粘土的热力学特性较为敏感,这与红粘土的成因类型及胶结特征密切相关。研究结果为红粘土与膨胀土地区工程建设及减灾防灾提供参考。

关键词：红粘土膨胀土热力学