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基于离散元的透水混凝土单轴压缩性能分析

四川建筑 2024年第1期44卷 105-107页

作者：包义勇李文东程学磊方大转李顺群赵磊安徽水安建设集团股份有限公司安徽合肥230601 中原工学院建筑工程学院河南郑州450007 黄河水利委员会黄河水利科学研究院工程力学研究所河南郑州450003 天津城建大学土木工程学院天津300384 新乡学院土木工程与建筑学院河南新乡45300

为了研究透水混凝土的力学性能以及受力的破坏过程,使用PFC2D建立透水混凝土单轴压缩试验的离散元模型,并模拟试验。结果表明:建立离散元模型可以较为准确地描述透水混凝土裂纹的产生、发展以及破坏过程。

关键词：离散元透水混凝土单轴压缩

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基于荷载结构法的冻结壁内力与变形研究

建井技术 2024年第2期45卷 90-94页

作者：张帅伟李顺群程学磊张丙坤杨长松邢鹤遥天津城建大学土木工程学院天津300384 天津城建大学天津市软土特性与工程环境重点实验室天津300384 中原工学院建筑工程学院河南郑州450007 中国电建市政建设集团有限公司天津300384 中国建筑第八工程局有限公司天津分公司天津300452

为研究冻结壁的承载能力与安全性,以天津某地铁出入口为例,基于荷载结构法建立了在围岩压力作用下的三维数值模型并进行了计算,分析在围岩荷载作用下冻结壁的内力与变形。结果表明:冻结壁在围岩压力作用下,上部跨中位置出现了应力集中分... 详细信息

为研究冻结壁的承载能力与安全性,以天津某地铁出入口为例,基于荷载结构法建立了在围岩压力作用下的三维数值模型并进行了计算,分析在围岩荷载作用下冻结壁的内力与变形。结果表明:冻结壁在围岩压力作用下,上部跨中位置出现了应力集中分布,最大应力为0.518 MPa,最大位移变形为7.284 mm。

关键词：冻结法荷载结构法内力计算三维数值模拟

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碎石桩复合地基大变形非线性固结模型

岩土力学 2022年第10期43卷 2777-2784页

作者：周亚东翟鑫东李顺群陈思源天津城建大学天津市软土特性与工程环境重点实验室天津300384 同济大学土木工程学院上海200092

基于分段线性差分法,建立了一种碎石桩复合地基大变形非线性固结模型SC1。该模型可以进行等应力和等应变条件下桩土复合地基固结分析,同时能够考虑涂抹区、井阻、桩土自重、变荷载,以及固结过程中桩土参数的非线性变化和大变形问题,并... 详细信息

基于分段线性差分法,建立了一种碎石桩复合地基大变形非线性固结模型SC1。该模型可以进行等应力和等应变条件下桩土复合地基固结分析,同时能够考虑涂抹区、井阻、桩土自重、变荷载,以及固结过程中桩土参数的非线性变化和大变形问题,并编制了Fortran计算程序。分别采用基于等应变假设的桩土复合地基解析解和室内试验数据验证了模型的正确性,小变形条件下,该模型数值解与有无井阻及涂抹区的桩土复合地基解析解均能较好吻合;大变形非线性条件下,模型计算结果与室内试验数据基本一致。采用该模型预测实际工程,随固结时间延长,模型等应力与等应变的沉降量计算值相差逐渐增大,现场实测值介于等应力和等应变条件下模型计算结果之间。

关键词：复合地基碎石桩大变形非线性固结模型

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侧限约束下回填砂分级加卸载力学响应

深圳大学学报（理工版） 2023年第5期40卷 571-577,I0003页

作者：王冬冬李顺群王理想天津城建大学土木工程学院天津300384 安徽省(水利部淮河水利委员会)水利科学研究院安徽蚌埠233002

在公路路基和水利堤防工程中时常出现因回填砂压实不密造成局部沉陷的破坏问题.为降低此类破坏发生的可能性,利用三维应力-应变测试技术,开展轴对称条件下回填砂压实过程的力学响应研究.结合数值分析软件,对采集到的原始数据进行矩阵求... 详细信息

在公路路基和水利堤防工程中时常出现因回填砂压实不密造成局部沉陷的破坏问题.为降低此类破坏发生的可能性,利用三维应力-应变测试技术,开展轴对称条件下回填砂压实过程的力学响应研究.结合数值分析软件,对采集到的原始数据进行矩阵求解,并对循环荷载作用下的应力、应变、静止土压力系数以及应力-应变路径进行分析.试验结果表明,对于回填砂来说,压实次数并非越多越好,而是存在一个最优压实次数值;在试验初始阶段,随着循环次数增加,静止土压力系数增大,即砂土内部水平方向密实度增大;当循环次数大于6时,静止土压力系数不再增加.在一维竖向荷载作用下,荷载法向面内有效正应力响应落后于荷载平行面内有效正应力响应,建议压实过程中控制压实速率,做到有效竖向压实和水平向挤压.分析应力路径和应变路径可知,不同加载吨位和压实方式(不同形式荷载)会影响应力路径,进而影响应变形变.研究结果可为砂土作为填方材料的力学性能提供借鉴,也为实际工程中原位三维应力-应变研究提供参考.

关键词：岩土工程应力-应变循环加载压实试验应力路径三维土压力盒局部沉陷

加卸载循环下挡墙后砂土的三维应力状态测试研究

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土木工程学报 2023年第S1期56卷 35-42页

作者：于化月李顺群万勇郭林坪陈之祥天津城建大学天津市软土特性与工程环境重点实验室天津300384 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071 中国科学院武汉岩土力学研究所污染泥土科学与工程湖北省重点实验室湖北武汉430071 中国科学院武汉岩土力学研究所香港理工大学固体废弃物科学联合实验室湖北武汉430071

为揭示加卸载过程中挡墙后土体内部的三维应力状态演变规律,开展了挡土墙后砂土的加卸载模型试验,研究了不同循环过程中砂土三维应力状态的演变规律。在此基础上,分析了测点主应力大小及其方向随加卸载过程的演化特征,对砂土中应力传递... 详细信息

为揭示加卸载过程中挡墙后土体内部的三维应力状态演变规律,开展了挡土墙后砂土的加卸载模型试验,研究了不同循环过程中砂土三维应力状态的演变规律。在此基础上,分析了测点主应力大小及其方向随加卸载过程的演化特征,对砂土中应力传递的滞后性进行了分析。结果表明:当加卸载次数增加时,正应力和主应力的绝对值逐渐减小而剪应力基本不变;多次加卸载过程砂土的三维应力表现为明显的应力滞后特征;稳定加载或有压维持阶段的主应力角度较为稳定,加卸载并不能完全使得土体达到稳定承载结构;当满足侧限条件且递增加载时,土体的K_(0)值可依据三维土压力测试技术来预测。

关键词：三维应力状态加卸载循环主应力应力滞后 K_(0)

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一种微结构颗粒体分布特征的分析方法

岩土力学 2013年第3期34卷 731-736页

作者：李顺群冯望王英红天津城市建设学院土木工程系天津300384 天津城市建设学院天津市软土特性与工程环境重点实验室天津300384 天津城市建设学院电子与信息工程系天津300384

在扫描电镜法(SEM)图像二值化基础上,建立了以颗粒体面积为变量的面积累计曲线表示方法,进而建立了该曲线的曲率系数和颗粒体面积分布特点的不均匀系数。基于瓜州砂质粉土和天津黏土的SEM图像,分析了不同面积比对应的颗粒体特征。研究表... 详细信息

在扫描电镜法(SEM)图像二值化基础上,建立了以颗粒体面积为变量的面积累计曲线表示方法,进而建立了该曲线的曲率系数和颗粒体面积分布特点的不均匀系数。基于瓜州砂质粉土和天津黏土的SEM图像,分析了不同面积比对应的颗粒体特征。研究表明,砂质粉土和黏土的颗粒体面积累计曲线、曲率系数和不均匀系数具有明显的差异性。砂质粉土的颗粒体面积累计曲线是一条平滑的曲线,表现为不良级配土的粒径分布特点;而黏土的颗粒体面积累计曲线具有明显的台阶,表现为某粒组缺失的粒径分布特点。另外,砂质粉土的颗粒体面积累计曲线曲率系数和不均匀系数均明显大于黏土的对应系数。该分析方法可以用来量化不同土的SEM照片之间的差异,从而为岩土微结构的定量化研究提供了一条新的思路。

关键词：微结构砂质粉土黏土面积累计曲线曲率系数不均匀系数

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轴对称状态的应力表示和测试仪器开发

中国测试 2022年第8期48卷 53-59页

作者：于化月李顺群刘继承天津城建大学土木工程学院天津300384 天津市软土特性与工程环境重点实验室天津300384

区分研究对象和研究目的的不同,应力的表述形式可以而且应该采用不同的形式。根据轴对称工程现象和应力分布特点以及任一方向上正应力与三维应力的关系,导出适用于轴对称状态的正应力表示方法。根据该方法,轴对称三维应力状态能被表示为... 详细信息

区分研究对象和研究目的的不同,应力的表述形式可以而且应该采用不同的形式。根据轴对称工程现象和应力分布特点以及任一方向上正应力与三维应力的关系,导出适用于轴对称状态的正应力表示方法。根据该方法,轴对称三维应力状态能被表示为由4个正应力分量组成的张量,从而实现三维应力状态的正应力表示。在此基础上,开发出正四面体式、五棱台式、异形六面体式以及异形十二面体式共4种适用于轴对称状态的三维应力测试装置,并给出相应的测试案例。该文的研究丰富了应力状态理论及其表示方法和测试技术,为工程设计、施工和养护提供一种简捷、高效、可靠的测试手段。

关键词：轴对称应力状态正应力表示三维土压力盒

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基坑开挖对邻近隧道变形影响的解析方法研究

地下空间与工程学报 2023年第2期19卷 446-455页

作者：马伟亮李顺群叶茂松黄雄飞天津城建大学土木工程学院天津300384 天津城建大学、天津市软土特性与工程环境重点实验室天津300384 安徽水安建设集团股份有限公司合肥230601

随着城市地下空间工程建设的不断发展,在毗邻既有隧道处进行基坑工程施工已经成为常见的现象。基坑开挖会破坏原有地应力场,进而对邻近隧道产生影响,因此研究相应的应对措施是必要的。基于此,本文将隧道简化为作用在Pasternak地基上的Ti... 详细信息

随着城市地下空间工程建设的不断发展,在毗邻既有隧道处进行基坑工程施工已经成为常见的现象。基坑开挖会破坏原有地应力场,进而对邻近隧道产生影响,因此研究相应的应对措施是必要的。基于此,本文将隧道简化为作用在Pasternak地基上的Timoshenko梁,建立了基坑卸荷引起的隧道变形理论计算模型。以合肥大学城深基坑项目为工程案例,分别通过考虑小变形应变特性的Plaxis三维数值模型和理论模型进行计算,并将两个结果分别与现场实测数据进行对比分析。结果表明:模拟计算结果与实测结果基本吻合,最大位移偏差仅为0.6 mm,说明考虑小变形应变特性的本构模型可以很好反映土体应力和变形情况;本文提出的理论模型计算结果与实测结果十分吻合,且理论模型计算结果相比模拟结果更接近实测值,说明所提出的理论模型可以更准确有效地分析基坑开挖效应对侧卧地铁隧道的变形影响。

关键词：基坑开挖隧道变形理论模型数值模拟

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复杂条件下Winkler地基梁的解析解

岩土工程学报 2008年第6期30卷 873-879页

作者：李顺群郑刚天津大学建筑工程学院

基于梁的弯曲微分方程、有限元理论和最小势能原理(虚功原理),利用梁单元间的位移、转角、弯矩和剪力协调条件,地基梁的整体平衡条件,给出了复杂条件下Winkler地基梁的一种计算方法。此方法能对Winkler地基梁在受集中力、集中力偶和任... 详细信息

基于梁的弯曲微分方程、有限元理论和最小势能原理(虚功原理),利用梁单元间的位移、转角、弯矩和剪力协调条件,地基梁的整体平衡条件,给出了复杂条件下Winkler地基梁的一种计算方法。此方法能对Winkler地基梁在受集中力、集中力偶和任意形式的分布荷载共同作用时进行解析解求解,而且地基梁的截面和弹性模量、地基的基床系数可以分段不同。此方法能得到各梁单元和整个地基梁的沉降位移表达式,且这一表达式与简单条件下的Winkler地基梁经典解有相同的结构形式;根据与沉降位移表达式之间的导数关系,可以进一步得到转角、弯矩和剪力表达式。算例表明,计算结果与一般有限元方法的计算结果完全吻合。另外,此方法虽然在概念上属于有限元方法的一种,但单元划分方法与一般有限元方法存在本质差别,单元个数也远远少于一般有限元方法的单元个数。

关键词： Winkler地基梁最小势能原理有限元原理复杂条件