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松砂不稳定行为的数值模拟研究

岩土工程学报 2013年第9期35卷 1737-1745页

作者：戴北冰杨峻周翠英中山大学工学院岩土工程与信息技术研究中心广东广州510275 香港大学土木工程系

针对松散砂土的不稳定行为和静态液化现象,开展了一系列的双轴剪切试验离散元数值模拟,从宏细观的角度研究了松砂不稳定行为的各种影响因素及其发生机理。通过数值模拟发现,砂土的不稳定行为不仅与初始孔隙比有关,而且与土体结构的各向... 详细信息

针对松散砂土的不稳定行为和静态液化现象,开展了一系列的双轴剪切试验离散元数值模拟,从宏细观的角度研究了松砂不稳定行为的各种影响因素及其发生机理。通过数值模拟发现,砂土的不稳定行为不仅与初始孔隙比有关,而且与土体结构的各向异性和围压有关。当加载方向与由颗粒接触法向所表征的结构各向异性主方向不共轴时,不稳定行为的发生会同时伴随着各向异性主方向的旋转。两个方向的角度差愈大,不稳定行为愈容易发生,颗粒的细观运动和细观结构重组现象也愈剧烈。不稳定状态点处的剪切荷载主要由颗粒间法向接触力承担,切向接触力仅起次要作用。

关键词：松砂不稳定行为离散元各向异性细观结构

交叉隧道盾构施工参数与交叉角度对既有隧道的沉降影响研究

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工程力学 2011年第12期28卷 133-138页

作者：房明周翠英刘镇中山大学工学院//岩土工程与信息技术研究中心广东广州510275

隧道开挖施工引起地层的位移可能会引起附近建筑物或其他各类结构的变形,甚至造成灾害。运用三维有限元方法,采用变刚度等效法来模拟注浆材料的硬化,同时采用等效均布注浆压力来模拟盾尾同步注浆,计算分析了不同的盾构顶进力、盾尾注浆... 详细信息

隧道开挖施工引起地层的位移可能会引起附近建筑物或其他各类结构的变形,甚至造成灾害。运用三维有限元方法,采用变刚度等效法来模拟注浆材料的硬化,同时采用等效均布注浆压力来模拟盾尾同步注浆,计算分析了不同的盾构顶进力、盾尾注浆、千斤顶推力等施工参数下及不同的隧道交叉角度下,交叉隧道盾构施工对既有隧道沉降的影响。结果表明:注浆压力和注浆材料的硬化对既有隧道沉降产生直接影响;既有隧道沉降值随着盾构推进力和注浆层参数的增大而减小;盾构千斤顶推力变化引起的既有隧道沉降值大于正常推进时的沉降值;当隧道交叉角度小于90°时,既有隧道沉降随着交叉角度的减小而增大。

关键词：交叉隧道盾构下穿施工三维有限元法沉降影响

新旧立体交叉隧道系统力学耦合作用全过程与规律

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岩土力学 2012年第2期33卷 494-500,538页

作者：刘镇周翠英中山大学工学院广州510275 中山大学岩土工程与信息技术研究中心广州510275

新旧立体交叉隧道系统耦合演化的非线性规律研究尚处于探索阶段。基于穿越过程中与工后的新旧立体交叉隧道系统耦合作用过程与机制分析,定量分析了其耦合作用中应力与位移状态变化的全过程;根据隧道稳定性非线性分析,分别从岩土体的黏... 详细信息

新旧立体交叉隧道系统耦合演化的非线性规律研究尚处于探索阶段。基于穿越过程中与工后的新旧立体交叉隧道系统耦合作用过程与机制分析,定量分析了其耦合作用中应力与位移状态变化的全过程;根据隧道稳定性非线性分析,分别从岩土体的黏弹塑性、动力学与能量耗散等3方面研究了立体交叉隧道非线性演化规律,并建立了其发生耦合作用的黏弹塑性、动力学与能量的标准及其演化函数;在此基础上,系统总结了新旧立体交叉隧道系统耦合演化总体特征,指出其耦合区域在空间上具有拓展性,耦合演化在时间上具有延续性。其研究结果为立体交叉隧道稳定性定量分析与控制研究提供了新思路。

关键词：立体交叉隧道耦合作用非线性规律全过程

饱和软土地基中PHC群桩贯入过程的能量耗散模型

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地球科学（中国地质大学学报） 2011年第3期36卷 587-593页

作者：刘镇周翠英中山大学海洋学院广州510275 中山大学岩土工程与信息技术研究中心广州510275 中山大学工学院广州510275

软土地基中群桩稳定性分析是岩土工程的难点之一.通过对饱和软土地基中群桩贯入全过程的力学分析,结合群桩效应与工作性能,根据功能平衡原理,建立了贯入过程中附加应力(含超静孔隙水压力)引起的耗散能量与外力做功、弹性势能三者的平衡... 详细信息

软土地基中群桩稳定性分析是岩土工程的难点之一.通过对饱和软土地基中群桩贯入全过程的力学分析,结合群桩效应与工作性能,根据功能平衡原理,建立了贯入过程中附加应力(含超静孔隙水压力)引起的耗散能量与外力做功、弹性势能三者的平衡关系;同时,针对饱和软土地基中高预应力管桩(PHC)的排土特性,结合现行桩基规范,分别给出了超静孔隙水压力势能、挤土耗散能、重力做功、超静孔隙水压力做功、摩擦耗能、土体弹性势能等的定量表达,构建了PHC群桩贯入过程的能量耗散模型;在此基础上,导出了局部能量安全系数与整体能量安全系数.将上述模型应用于某工程PHC群桩基础的稳定性分析中,并与数值模拟结果对比,验证了该模型的合理可靠性,对饱和软基中PHC群桩稳定性状态的判别具有一定指导意义.

关键词：饱和软土地基 PHC群桩岩土工程能量耗散模型稳定性分析

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珠江三角洲软土分布及其结构类型划分

中山大学学报（自然科学版） 2004年第6期43卷 81-84页

作者：周翠英牟春梅中山大学应用力学与工程系∥地下工程与信息技术研究中心广东广州510275

珠江三角洲是指珠江出口所在的平原地区。该地区分布着大量的第四系软土层,该软土层为各种建筑工程的潜在病害层,给工程建设带来了极为不利的影响。根据已有的钻孔资料,对珠江三角洲海相沉积软土的分布范围进行了探讨,并按天然含水量和... 详细信息

珠江三角洲是指珠江出口所在的平原地区。该地区分布着大量的第四系软土层,该软土层为各种建筑工程的潜在病害层,给工程建设带来了极为不利的影响。根据已有的钻孔资料,对珠江三角洲海相沉积软土的分布范围进行了探讨,并按天然含水量和孔隙比进行了软土分区,分为2个大区和3个亚区。并对该区具有代表性的软土的微结构特征进行了分析和研究,包括野外采取原状土样、室内制备样品、电镜扫描、图像处理以及提取基本结构形态参数和分析观察结构面的基本特征等。旨在获取珠江三角洲海相沉积软土的微结构类型和特征,为软土的变形和破坏研究提供基础,为珠江三角洲地区海相沉积软土区的工程建设提供宏观参考。

关键词：珠江三角洲软土分布分区结构类型划分

软粘土地基非线性一维大变形固结的有限差分法分析

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中山大学学报（自然科学版） 2005年第3期44卷 25-28,41页

作者：刘祚秋周翠英中山大学应用力学与工程系∥中山大学地下工程与信息技术研究中心广东广州510275

在几何非线性分析的基础上考虑软粘土的非线性本构关系,采用张量指标记号推导出物质描述的一维非线性大变形固结的控制方程,采用有限差分方法对非线性控制方程进行数值求解,编制了计算程序。数值计算结果表明:在相同的非线性本构关系前... 详细信息

在几何非线性分析的基础上考虑软粘土的非线性本构关系,采用张量指标记号推导出物质描述的一维非线性大变形固结的控制方程,采用有限差分方法对非线性控制方程进行数值求解,编制了计算程序。数值计算结果表明:在相同的非线性本构关系前提下,软粘土地基的非线性大变形固结沉降始终小于非线性小变形固结沉降;且随着荷载水平的增大,大变形固结和小变形固结的沉降量的差别越来越大,几何非线性对软粘土地基沉降影响是不可忽略的。

关键词：非线性大变形一维固结软土地基有限差分法

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梅河高速公路隧道稳定性数值模拟

中山大学学报（自然科学版） 2005年第1期44卷 38-40,48页

作者：王春生周翠英广东梅河高速公路有限公司中山大学应用力学与工程系广东广州510275

采用有限元方法对梅河高速公路代表性隧道———黄牛坳隧道LK74+613断面围岩的位移和稳定性进行结构计算;结合施工过程进行了LK74+613断面不同位置点的数值分析;动态模拟了该隧洞施工的全过程;对该公路隧道的围岩和支护结构的稳定性进... 详细信息

采用有限元方法对梅河高速公路代表性隧道———黄牛坳隧道LK74+613断面围岩的位移和稳定性进行结构计算;结合施工过程进行了LK74+613断面不同位置点的数值分析;动态模拟了该隧洞施工的全过程;对该公路隧道的围岩和支护结构的稳定性进行了合理的分析,为工程设计和施工过程提供了合理的参考。该研究对全线其它隧洞的设计和施工具有一定的参考作用。

关键词：高速公路隧道围岩有限元数值模拟

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基于实体建模的三维地层构造

岩土力学 2010年第4期31卷 1257-1263,1325页

作者：赵宏坚周翠英中山大学应用力学与工程系岩土工程与信息技术研究中心广州510275

以三维实体模型为基础,提出了三维地层实体模型,给出了三维实体地层模型的体系数据结构和几何拓扑结构,完整描述了三维地层模型。给出了地层模型的构造过程,并讨论了地层缺失、倒转等的特殊地质状况的构模处理方法。三维地层实体模型是... 详细信息

以三维实体模型为基础,提出了三维地层实体模型,给出了三维实体地层模型的体系数据结构和几何拓扑结构,完整描述了三维地层模型。给出了地层模型的构造过程,并讨论了地层缺失、倒转等的特殊地质状况的构模处理方法。三维地层实体模型是完整,全面的地层模型,比基于多层网格和三棱柱体元的地层模型具有更多的优点。

关键词：三维地层模型地层实体建模

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红层软岩压缩破坏的分形特征与级联失效过程

岩土力学 2019年第A1期40卷 21-31页

作者：周翠英梁宁刘镇中山大学应用力学与工程系广东广州510275 中山大学广东省重大基础设施安全工程技术研究中心广东广州510275

基于不同围压条件下的红砂岩三轴压缩试验结果,采用数字图像相关技术对岩样外表面破坏形态进行全程观测,获得不同阶段岩样外表面破坏图像,分别对岩样破坏后阶段的图像进行分析。通过分形盒维数表征岩样外表面裂纹的变化情况,发现岩样破... 详细信息

基于不同围压条件下的红砂岩三轴压缩试验结果,采用数字图像相关技术对岩样外表面破坏形态进行全程观测,获得不同阶段岩样外表面破坏图像,分别对岩样破坏后阶段的图像进行分析。通过分形盒维数表征岩样外表面裂纹的变化情况,发现岩样破坏越严重,裂纹分形维数越高,且在最后破坏阶段裂纹分形维数出现突变,揭示岩样的破坏特征。引入级联失效数学模型,结合红层软岩内部的矿物成分与细观结构分布特点,概化出其结构的随机连接模型与破坏方式,分析红层软岩加载作用下的内部节点颗粒'容量-荷载'重分配原则以及节点颗粒失效后其初始荷载传递路径。结果表明,红层软岩在受载时为一个级联失效的分阶段破坏过程,级联因子通过级联路径不断传播、增多,级联失效越发明显,同时结合岩石破坏的变形损伤过程与其轴向应力-应变曲线分段特征,揭示该类岩石破坏的级联失效分级标准,为拓展该领域的研究具备一定的参考价值。

关键词：红层软岩三轴压缩分形盒维数级联失效级联因子