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土工袋竖向承载及循环压缩特性试验研究

西南交通大学学报 2023年第1期58卷 210-218页

作者：方斌昕刘斯宏鲁洋陈爽张呈斌河海大学水利水电学院江苏南京210098 河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室江苏南京210098

土工袋技术近年来已被成功应用于房屋地基加固,具有较好的隔震效果,但其在动荷载条件下的变形特性尚未深入研究.为了进一步分析土工袋竖向承载能力及变形特性,开展一系列室内土工袋组合体无侧限极限抗压强度试验以及循环压缩试验,并通... 详细信息

土工袋技术近年来已被成功应用于房屋地基加固,具有较好的隔震效果,但其在动荷载条件下的变形特性尚未深入研究.为了进一步分析土工袋竖向承载能力及变形特性,开展一系列室内土工袋组合体无侧限极限抗压强度试验以及循环压缩试验,并通过控制循环次数、上部静荷载及循环荷载比值的大小研究其对土工袋组合体竖向应力、应变和动压缩模量的影响.试验结果表明:随着层数的增加,土工袋组合体极限抗压强度逐渐减小并趋于稳定值0.7 MPa,压缩模量峰值也随之减小并稳定于6.73 MPa;循环压缩试验初期土工袋组合体塑性变形显著,每一循环周期产生的竖向残余应变随着循环次数的增加逐渐减小并趋于0;动压缩模量在试验过程中基本保持稳定,不受循环次数的影响;随着上部静荷载的增大,土工袋组合体动压缩模量逐渐增大,上部静荷载为50 kN的土工袋组合体经过200次循环荷载作用后动压缩模量达到53.87 MPa;反之,循环荷载比值越大,动压缩模量越小,循环荷载比值为0.4条件下土工袋组合体在200次循环荷载作用后仍能达到49.39 MPa;在竖向动荷载作用下,土工袋能够满足其作为隔震材料的承载能力及稳定性要求.

关键词：土工袋抗压强度循环荷载残余应变动压缩模量

水平循环剪切作用下土工袋竖向变形特性试验研究

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振动与冲击 2023年第22期42卷 130-137页

作者：方斌昕刘斯宏鲁洋陈爽张呈斌河海大学水利水电学院南京210098 中水北方勘测设计研究有限责任公司天津300222 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司杭州311122

土工袋作为一种地基加固材料在工程中的应用越来越广泛,研究表明土工袋具有较高的阻尼比,能够有效地消能并阻隔地震波由场地向上部结构的传递。为了解土工袋在水平循环荷载作用下的竖向变形特性,开展了一系列土工袋组合体的水平循环剪... 详细信息

土工袋作为一种地基加固材料在工程中的应用越来越广泛,研究表明土工袋具有较高的阻尼比,能够有效地消能并阻隔地震波由场地向上部结构的传递。为了解土工袋在水平循环荷载作用下的竖向变形特性,开展了一系列土工袋组合体的水平循环剪切试验,研究了循环次数、竖向应力以及剪切应变幅值等加载特征对土工袋组合体竖向变形的影响,探讨了水平循环荷载作用下土工袋组合体的变形机制。结果表明:(1)土工袋组合体的累积竖向应变在试验初期变化较为显著,随着循环次数的增加,其累积竖向应变逐渐趋于稳定;(2)竖向应力和剪切应变幅值对土工袋组合体的竖向应变影响显著,随着竖向应力与剪切应变幅值的增大,其竖向应变也随之增加;(3)土工袋组合体在较大剪切应变幅值条件下开始出现层间滑移,试验初期土工袋组合体在层间滑移阶段竖向应变基本保持稳定,但是随着循环次数的增加,土工袋组合体层间界面反复摩擦使层间的咬合作用发生变化,靠近土工袋组合体层间界面的砂土颗粒在此过程中又进行了重新排列,最终导致试验后期土工袋组合体单次循环产生的竖向应变增量呈现出增长趋势。

关键词：土工袋循环剪切试验应变累积循环次数竖向应力剪切应变幅值

土工袋加固膨胀土边坡降雨-日晒循环试验研究

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岩土力学 2022年第S2期43卷 35-42页

作者：刘斯宏沈超敏程德虎张呈斌毛航宇河海大学水利水电学院江苏南京210024 南水北调中线干线工程建设管理局北京100038 中国电建集团华东电力勘测设计研究院有限公司浙江杭州311122

为了解复杂气候条件下土工袋加固膨胀土边坡的效果与机制,开展袋装膨胀土边坡降雨-日晒循环试验,观察并分析边坡位移变形、坡面冲刷、降雨入渗等情况,并与素膨胀土边坡进行对比。试验结果表明:素膨胀土边坡在降雨-日晒循环作用下,边坡... 详细信息

为了解复杂气候条件下土工袋加固膨胀土边坡的效果与机制,开展袋装膨胀土边坡降雨-日晒循环试验,观察并分析边坡位移变形、坡面冲刷、降雨入渗等情况,并与素膨胀土边坡进行对比。试验结果表明:素膨胀土边坡在降雨-日晒循环作用下,边坡表面产生的裂隙较多,容易出现土体流失,土工袋则具有良好的反滤和抗冲刷作用,可以减少袋内和下卧层土体的流失,保持边坡的稳定性;土工袋对膨胀土有较好的约束作用,可以有效地抑制其膨胀变形,减小因变形引发边坡失稳的可能性;土工袋有良好的排水效果,雨水能通过土工袋袋间间隙快速地排出,边坡内含水率的增加幅度较小。

关键词：土工袋膨胀土模型试验降雨-日晒循环

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袋装膨胀土组合体渗透特性大型模型试验

河海大学学报（自然科学版） 2022年第6期50卷 101-107页

作者：刘斯宏鲁洋张勇敢张呈斌程德虎河海大学水利水电学院江苏南京210098 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司浙江杭州311122 南水北调中线干线建设管理局北京100038

为探究袋装膨胀土组合体的渗透演化规律,研制了大型渗透试验模型箱,针对土工袋排列方式、袋体缝间填土、渗透水流方向和渗透水头大小等实际修复工程关注的主要因素开展渗透试验。试验结果表明:袋装膨胀土组合体的水平向渗透系数大于竖... 详细信息

为探究袋装膨胀土组合体的渗透演化规律,研制了大型渗透试验模型箱,针对土工袋排列方式、袋体缝间填土、渗透水流方向和渗透水头大小等实际修复工程关注的主要因素开展渗透试验。试验结果表明:袋装膨胀土组合体的水平向渗透系数大于竖向渗透系数,入渗的水分能够沿土工袋水平层间缝隙快速排出,不易进入下卧层的压实膨胀土渠坡;袋装膨胀土组合体的渗透性主要取决于袋间缝隙的大小,排列方式对袋装膨胀土组合体结构渗透性的影响实质是改变了袋间缝隙的数量和形状大小;袋装膨胀土组合体的袋间缝隙填土后,竖向的渗透系数变化较小,而水平向的渗透系数明显减小;袋装膨胀土组合体在实际运行时,若不在缝间填土,则对水平向层间排水有利。

关键词：膨胀土土工袋渗透特性袋间缝隙模型试验

循环剪切作用下土工袋组合体动力特性试验研究

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振动工程学报 2022年

作者：方斌昕刘斯宏鲁洋陈爽张勇敢张呈斌河海大学水利水电学院中水北方勘测设计研究有限责任公司中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司

土工袋具有承载力高、阻尼大、造价低等诸多优点，是一种适用于村镇地区中、低层房屋的减隔震材料。通过开展室内循环剪切试验对土工袋组合体的剪切应力-剪切应变关系、动力特性参数以及抗剪强度进行分析讨论，探究不同竖向应力与剪切... 详细信息

土工袋具有承载力高、阻尼大、造价低等诸多优点，是一种适用于村镇地区中、低层房屋的减隔震材料。通过开展室内循环剪切试验对土工袋组合体的剪切应力-剪切应变关系、动力特性参数以及抗剪强度进行分析讨论，探究不同竖向应力与剪切幅值作用下土工袋组合体动剪切模量与等效阻尼比的变化规律，同时研究了循环次数对土工袋组合体动力特性参数以及抗剪强度参数的影响。试验结果表明：在小变形情况下，土工袋组合体的峰值剪切应力和动剪切模量随着循环次数的增加而逐渐增大，等效阻尼比反之减小；在大变形情况下，土工袋组合体发生层间滑移并出现界面软化现象，此时的峰值剪切应力（抗剪强度）随着循环次数的增加而逐渐减小，动力特性参数随循环次数的变化与小变形情况下完全相反。随着循环次数的增加，土工袋组合体的抗剪强度参数似摩擦角逐渐减小，似黏聚力逐渐增大并趋于稳定。在剪切幅值较大的情况下，土工袋组合体通过袋内土体的剪切变形以及土工袋层间滑移产生摩擦耗能，具有较好的减振消能效果。

关键词：土工袋循环剪切试验动力特性动剪切模量等效阻尼比抗剪强度

不同袋内材料对土工袋单元体静动力剪切特性的影响

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河海大学学报（自然科学版） 2023年第1期51卷 90-98页

作者：陈爽刘斯宏鲁洋方斌昕贾凡张呈斌中水北方勘测设计研究有限责任公司天津300222 河海大学水利水电学院江苏南京210098 中国水利水电科学研究院结构材料研究所北京100038 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司浙江杭州330110

为了进一步研究不同袋内填充材料对土工袋单元体在静动力作用下剪切特性的影响,采用室内大型剪切系统对不同袋内填充材料土工袋单元体进行了一系列单剪试验和循环剪切试验。结果表明:土工袋单元体表现出的剪切变形规律基本符合摩尔-库... 详细信息

为了进一步研究不同袋内填充材料对土工袋单元体在静动力作用下剪切特性的影响,采用室内大型剪切系统对不同袋内填充材料土工袋单元体进行了一系列单剪试验和循环剪切试验。结果表明:土工袋单元体表现出的剪切变形规律基本符合摩尔-库仑屈服准则,其抗剪强度主要由土工袋表面张力和袋内土体颗粒之间的摩擦力共同提供;不同袋内填充材料对土工袋单元体的剪切变形特性有一定的影响,相对于壤土土工袋、碎石土工袋,天然河砂土工袋单元体的抗剪强度、阻尼消能效果与抵抗变形的能力均相对更好,因此从抗剪强度及减振消能特性的角度看,实际减隔震工程中采用河砂装填是一个较好的选择。

关键词：土工袋单元体填充材料剪切变形单剪试验循环剪切试验

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土工袋单元体循环剪切特性试验

河海大学学报（自然科学版） 2022年第2期50卷 98-104页

作者：陈爽鲁洋刘斯宏方斌昕贾凡张呈斌河海大学水利水电学院江苏南京210098 河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室江苏南京210098 中国水利水电科学研究院结构材料研究所北京100038 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司浙江杭州330110

采用室内大型剪切系统通过变剪切应变幅值条件下土工袋单元体系列循环剪切试验,研究了土工袋单元体的袋内材料填充率、竖向应力、剪切应变幅值等因素对其动力特性的影响。结果表明:在竖向应力为80 kPa时,袋内材料填充率越大土工袋减振... 详细信息

采用室内大型剪切系统通过变剪切应变幅值条件下土工袋单元体系列循环剪切试验,研究了土工袋单元体的袋内材料填充率、竖向应力、剪切应变幅值等因素对其动力特性的影响。结果表明:在竖向应力为80 kPa时,袋内材料填充率越大土工袋减振效果越好,综合考虑施工效率等因素,建议采用90%作为土工袋单元体的最优填充率;竖向应力越大土工袋单元体的动剪切模量越大,水平剪切变形越大土工袋单元体的阻尼比越大;扰动较小时土工袋具有保持自身稳定的能力,扰动足够大时土工袋利用自身柔性提升阻尼,大量耗散振动能量。

关键词：土工袋单元体循环剪切填充率阻尼比动剪切模量

冻融循环对掺砾黏土体积变化和力学特性影响的试验研究

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岩石力学与工程学报 2021年第S2期40卷 3323-3333页

作者：张勇敢鲁洋刘斯宏张呈斌河海大学水利水电学院江苏南京210098 河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室江苏南京210098

为研究冻融循环作用对掺砾黏土体积变化和力学特性的影响,首先对掺砾黏土试样开展冻融试验,得出试样在冻结时发生体积收缩,并且试样高度收缩率小于直径的收缩率;当冻融循环次数超过5次后,试样体积趋于稳定。此外,对不同冻融循环次数、... 详细信息

为研究冻融循环作用对掺砾黏土体积变化和力学特性的影响,首先对掺砾黏土试样开展冻融试验,得出试样在冻结时发生体积收缩,并且试样高度收缩率小于直径的收缩率;当冻融循环次数超过5次后,试样体积趋于稳定。此外,对不同冻融循环次数、围压下的掺砾黏土试样开展不固结不排水三轴压缩试验,研究冻融循环后试样的应力-应变关系曲线、破坏强度、弹性模量、抗剪强度参数的变化规律。试验结果表明:掺砾黏土的力学特性受冻融循环影响显著,但冻融循环作用并不改变应力-应变曲线形态。试样经历第1次冻融循环后其破坏强度急剧降低,当冻融次数超过2次后,试样的破坏强度表现出随着冻融循环次数的增加先缓慢降低后缓慢增大的趋势。各围压下试样的弹性模量均随冻融循环次数的增加先降低后增大,在经历4〜6次冻融作用后弹性模量达到最小值。试样的黏聚力随着冻融循环次数的增加呈现出先减小后略有增大趋势,但内摩擦角几乎不受冻融循环作用的影响。建议在季冻区进行掺砾黏土料的工程设计时可采用6次冻融循环作用后的强度指标作为设计参数。

关键词：土力学掺砾黏土:冻融循环三轴压缩试验体积变化力学特性

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芯片制造用含氟电子特气的研究进展

精细化工 2024年第2期41卷 330-340,390页

作者：张呈平权恒道北京理工大学化学与化工学院北京100081

含氟电子特气主要用于芯片制造过程中的刻蚀和清洁工段,是不可或缺的关键性化工材料。该文比较了传统含氟电子特气和新型含氟电子特气,重点总结了新型含氟电子特气的主要合成路线,并指出最佳的产业化路线;介绍了芯片制造用含氟电子特气... 详细信息

含氟电子特气主要用于芯片制造过程中的刻蚀和清洁工段,是不可或缺的关键性化工材料。该文比较了传统含氟电子特气和新型含氟电子特气,重点总结了新型含氟电子特气的主要合成路线,并指出最佳的产业化路线;介绍了芯片制造用含氟电子特气的发展现状;最后,针对当前含氟电子特气的主要知识产权被国外发达国家所垄断,且刻蚀和清洁工序的分步操作导致工序繁复且效率低下,难以满足高端芯片集成度和良品率等更高的精度需求问题,提出今后研究应开发满足国家重大战略需求的新一代含氟电子特气,具备刻蚀/清洁协同双功能,具有简化工序、提高效率、提升芯片制造良品率的优点,实现对当前刻蚀和清洁仅能分步操作的含氟电子特气的理想替代。

关键词：电子特气刻蚀清洁芯片制造高端芯片先进制程刻蚀/清洁协同