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水平循环荷载下砂土中斜单桩累积变形特性

浙江大学学报（工学版） 2022年第7期56卷 1310-1319页

作者：赵爽王奎华吴君涛浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心浙江杭州310058 浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室浙江杭州310058

研究斜单桩在风、浪、洋流等循环荷载作用下的累积特性.通过用户开发子程序将砂土刚度衰减模型嵌入桩-土体系有限元模型中,实现了单桩循环受荷特性的数值分析,研究不同循环幅值及循环次数下斜单桩的变形累积规律.研究结果表明,当桩身倾... 详细信息

研究斜单桩在风、浪、洋流等循环荷载作用下的累积特性.通过用户开发子程序将砂土刚度衰减模型嵌入桩-土体系有限元模型中,实现了单桩循环受荷特性的数值分析,研究不同循环幅值及循环次数下斜单桩的变形累积规律.研究结果表明,当桩身倾斜角由−25°逐渐过渡到25°时,在相同的静力荷载作用下,斜单桩桩顶位移及桩身相同位置处弯矩会不断增加,但在循环荷载作用下,桩顶位移与桩身最大弯矩的累积速度会逐渐下降.当循环荷载幅值较大时,负斜桩的桩顶位移和桩身位移段深度均小于竖直桩,正斜桩的桩顶位移和桩身位移段深度均最大.基于数值计算结果,对不同循环幅值和循环次数下的斜单桩桩顶累积位移和桩身最大弯矩进行拟合分析,提出适用于斜单桩的累积变形特性预测方法.

关键词：斜单桩水平循环荷载累积变形预测模型

孔隙溶液对循环荷载作用下膨胀土累积变形及阻尼比影响研究

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岩土力学 2022年第S02期43卷 1-10页

作者：庄心善周荣周睦凯陶高梁金合意湖北工业大学土木建筑与环境学院湖北武汉430068

膨胀土是一种特殊土体,其不可避免地涉及公路、铁路等基础建设,而孔隙溶液环境变化对膨胀土影响较大。采用GDS真/动三轴仪对NaCl溶液下的膨胀土进行循环荷载试验,研究了孔隙溶液浓度变化下膨胀土动力特性,重点分析了不同浓度、动应力幅... 详细信息

膨胀土是一种特殊土体,其不可避免地涉及公路、铁路等基础建设,而孔隙溶液环境变化对膨胀土影响较大。采用GDS真/动三轴仪对NaCl溶液下的膨胀土进行循环荷载试验,研究了孔隙溶液浓度变化下膨胀土动力特性,重点分析了不同浓度、动应力幅值对NaCl溶液下膨胀土累积变形与阻尼比的影响。结果表明,随NaCl溶液浓度增大,膨胀土累积变形量减小;而随幅值增加,累积变形量逐渐增大。根据不同浓度、幅值下膨胀土振次-累积变形曲线,利用单指数函数对其进行拟合和判别。不同NaCl溶液浓度下,膨胀土的阻尼比曲线随幅值增加逐渐分离;其阻尼比随浓度增加逐渐减小,随幅值增加逐渐增大。建立了浓度与平均阻尼比关系模型,为实际工程提供参考依据。

关键词：膨胀土 NaCl溶液循环荷载双电层累积变形阻尼比

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岩溶段连拱隧道列车振动响应及地基累积变形

中南大学学报（自然科学版） 2014年第3期45卷 826-832页

作者：雷明锋彭立敏施成华丁祖德翟旭东中南大学土木工程学院湖南长沙410075 高速铁路建造技术国家工程实验室湖南长沙410075 铁道第三勘察设计院集团有限公司天津300142

采用动力有限差分数值计算方法,针对列车荷载作用下,宜万铁路白云山隧道穿越大型溶腔段连拱隧道结构动力响应问题进行计算分析,并进一步基于Dingqing Li塑性应变模型,探讨列车长期反复荷载作用下岩溶地基的累积沉降变形计算方法。研究... 详细信息

采用动力有限差分数值计算方法,针对列车荷载作用下,宜万铁路白云山隧道穿越大型溶腔段连拱隧道结构动力响应问题进行计算分析,并进一步基于Dingqing Li塑性应变模型,探讨列车长期反复荷载作用下岩溶地基的累积沉降变形计算方法。研究结果表明:穿越大型溶腔的白云山隧道连拱结构段,各典型位置受列车荷载振动影响不明显,最大拉压应力峰值和位移变形均小于结构材料的设计值和正常使用允许值;隧底岩溶地基在列车长期荷载反复作用100 a后,累积塑性变形小于20 mm,能够满足列车高速运行对线路平顺性的要求,不会对列车长期运营造成破坏性影响。

关键词：连拱隧道列车振动岩溶地基累积变形

循环荷载作用下花岗岩残积土累积变形与湿化特性试验研究

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中南大学学报（自然科学版） 2013年第4期44卷 1657-1665页

作者：周德泉谭焕杰徐一鸣周毅孙义长沙理工大学岩土与隧道工程系湖南长沙410004 广东省长大公路工程有限公司广东广州510620

基于花岗岩残积土的矿物成分特殊、压实机理复杂、水理作用显著的实际情况,对土样采用X线衍射试验分析土样中的矿物成分;采用土工试验分析土样物理力学性质;采用压缩实验和平板载荷试验对比,研究循环荷载作用下累积变形与湿化规律,以便... 详细信息

基于花岗岩残积土的矿物成分特殊、压实机理复杂、水理作用显著的实际情况,对土样采用X线衍射试验分析土样中的矿物成分;采用土工试验分析土样物理力学性质;采用压缩实验和平板载荷试验对比,研究循环荷载作用下累积变形与湿化规律,以便现场压实控制。研究结果表明:样品的白云母伊利石质量分数为35%,高岭石约占27%;土样属于细粒土质砾,级配不良;填土的压缩曲线呈上凸型,回弹曲线呈下凹型;第i+1次压缩回弹曲线均位于第i次曲线下方,线形相似;随着等载压实遍数增加,沉降增量递减,累积沉降增大;超载压缩曲线回归到首次压缩曲线的延长线上,具有记忆效应;荷载越大,某次压缩总变形和永久变形也越大;循环荷载作用后的压实填土遇水产生湿化沉降;湿化土的压缩和回弹曲线均呈下凹型,超载越高,在相同压力作用下的变形越小;现场压实过程中,增加压路机能量比增加压实次数可取得较好的压实效果。

关键词：花岗岩残积土压缩实验平板载荷试验累积变形湿化

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重载铁路粗粒土填料累积变形预测模型与应用

铁道学报 2019年第11期41卷 100-107页

作者：周文权冷伍明聂如松杨奇湖南工程学院建筑工程学院湖南湘潭411104 中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中南大学重载铁路工程结构教育部重点实验室湖南长沙410075

为研究重载铁路粗粒土基床层在循环荷载作用下的累积变形发展规律,开展了不同围压、动应力幅值和含水率的大型动三轴试验。分析了各种条件下粗粒土试样的轴向累积应变-循环振次的关系与变化规律,提出了一个适合路基粗粒土累积应变计算... 详细信息

为研究重载铁路粗粒土基床层在循环荷载作用下的累积变形发展规律,开展了不同围压、动应力幅值和含水率的大型动三轴试验。分析了各种条件下粗粒土试样的轴向累积应变-循环振次的关系与变化规律,提出了一个适合路基粗粒土累积应变计算的预测模型,明确了模型参数的物理意义及确定方法,并应用该模型分析计算了不同轴重和填料种类的粗粒土基床层累积变形,此外还探讨了预测模型的适用范围。研究成果可为重载铁路基床层沉降计算提供理论参考。

关键词：重载铁路粗粒土累积变形临界动应力动应力比

高铁单线路基循环累积变形分析方法及其可靠度分析

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岩石力学与工程学报 2016年第1期35卷 141-149页

作者：陈仁朋江朋叶肖伟顾湘生曾长贤浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室浙江杭州310058 浙江大学岩土工程研究所浙江杭州310058 安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司安徽合肥230088 浙江大学交通工程研究所浙江杭州310058 中铁第四勘察设计院集团有限公司湖北武汉430063

极限状态设计方法是我国铁路工程走向国际的重要步骤,而路基循环累积变形是设计中控制标准之一。基于永久应变经验公式,提出列车荷载作用下路基循环累积变形的预测模型,通过1∶1路基模型试验验证了该预测模型的适用性。在此基础上,引入... 详细信息

极限状态设计方法是我国铁路工程走向国际的重要步骤,而路基循环累积变形是设计中控制标准之一。基于永久应变经验公式,提出列车荷载作用下路基循环累积变形的预测模型,通过1∶1路基模型试验验证了该预测模型的适用性。在此基础上,引入动应力及路基填料参数的变异性,建立路基循环累积变形的极限状态方程,并根据武广线现场实测数据确定路基面动应力幅值的变异系数。通过可靠度指标对计算参数变异系数的敏感性进行分析,分析动应力及填料参数的变异性等控制因素的影响作用,并确定了变异程度控制范围作为实际工程中的控制标准。可靠度分析的方法考虑了荷载及填料参数的不确定性因素,使得理论预测更加接近工程实际。

关键词：地基基础极限状态设计累积变形 1∶1物理模型试验可靠度分析

考虑颗粒破碎影响的隧道宕渣循环动载累积变形特性试验

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中国公路学报 2024年第6期37卷 144-156页

作者：谢志伟马一跃张艳徐柯锋杨峰吕玺琳同济大学地下建筑与工程系上海200092 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092 浙江交工集团股份有限公司浙江杭州310052 上海宝冶集团有限公司上海200941

为促进交通基础设施建设的绿色低碳化,隧道宕渣常作为路基填料资源化利用。通过开展大型循环动载三轴试验和颗粒单轴压缩试验,探讨了长期交通荷载下不同含水率宕渣的力学特性演化规律,并分析了宕渣的颗粒破碎及主要母岩成分颗粒的特征... 详细信息

为促进交通基础设施建设的绿色低碳化,隧道宕渣常作为路基填料资源化利用。通过开展大型循环动载三轴试验和颗粒单轴压缩试验,探讨了长期交通荷载下不同含水率宕渣的力学特性演化规律,并分析了宕渣的颗粒破碎及主要母岩成分颗粒的特征强度特性。循环动载三轴试验结果表明:高含水率使得宕渣材料累积塑性变形及体应变显著增加,回弹模量则明显减小;轴向应变累积速率与循环次数关系曲线具有明显的衰减和稳定阶段,且高含水率试样在加载后期累积速率明显提高。由试验前后试样级配特征曲线对比分析可知,循环加载导致宕渣颗粒破碎明显,且破碎程度随试样含水率增大而提高。宕渣中凝灰岩、砂岩及粉砂质泥岩颗粒的单轴压缩试验结果表明:饱和度提高导致单颗粒特征强度降低,且粉砂质泥岩特征强度降低最明显。基于试验结果,建立了宕渣破碎率和最终累积应变关联的表达式,合理预测了长期交通荷载下宕渣材料颗粒破碎的演化规律。

关键词：路基工程隧道宕渣三轴试验累积变形软岩颗粒颗粒破碎

红层泥岩路基填料动强度和累积变形特性试验研究

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岩土工程学报 2010年第1期32卷 124-129页

作者：蒋关鲁房立凤王智猛魏永幸西南交通大学土木工程学院四川成都610031 中铁二院工程集团有限责任公司四川成都610031

高速铁路路基填料的动强度和累积变形特性是保证高速铁路正常运营的重要因素之一。为验证红层泥岩能否满足高速铁路路基基床填料的要求,进行了红层泥岩填料静、动三轴试验研究。通过静三轴试验,研究了红层泥岩填料在静荷载作用下的强度... 详细信息

高速铁路路基填料的动强度和累积变形特性是保证高速铁路正常运营的重要因素之一。为验证红层泥岩能否满足高速铁路路基基床填料的要求,进行了红层泥岩填料静、动三轴试验研究。通过静三轴试验,研究了红层泥岩填料在静荷载作用下的强度变形特性,获得了其剪切强度指标,并判定红层泥岩土能满足作为高速铁路路基填料的静强度要求;通过动三轴试验,分析了红层泥岩土作为路基基床填料在低围压条件下的动强度特性、临界动应力、弹性模量和阻尼比及累积沉降变形的变化规律,论证了红层泥岩用作高速铁路路基特别是基床底层填料的可行性,并为今后红层泥岩土在高速铁路路基中的应用提供一定的参考依据。

关键词：红层泥岩:高速铁路路基基床:动强度累积变形

考虑桩土相对刚度影响的桩基水平循环累积变形特性及预测方法研究

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岩土工程学报 2022年第S02期44卷 220-225页

作者：王洋竺明星戴国亮龚维明林靖阳山东理工大学建筑工程学院山东淄博255000 东南大学土木工程学院江苏南京211189 江苏科技大学土木工程与建筑学院江苏镇江212003

针对海上风机桩基水平循环累积变形预测研究主要聚集于外部循环荷载作用特征,忽视桩土相对刚度影响的问题,通过自行研制的循环加载系统在砂土中开展了一系列1g模型试验研究。试验结果表明:归一化累积变形y_(N)/y_(1)随循环次数N增加呈... 详细信息

针对海上风机桩基水平循环累积变形预测研究主要聚集于外部循环荷载作用特征,忽视桩土相对刚度影响的问题,通过自行研制的循环加载系统在砂土中开展了一系列1g模型试验研究。试验结果表明:归一化累积变形y_(N)/y_(1)随循环次数N增加呈指数型增长趋势,且随着循环荷载比ζ_(c)的增大而减小,但与循环幅值比ζ_(b)无明显关联性。桩土相对刚度与归一化累积变形呈现“S”型变化规律,即相对刚度对柔性桩和刚性桩的累积变形影响较小,但半刚性桩的累积变形则随着桩土相对刚度的增大而增加。在此基础之上,进一步提出了考虑循环荷载特性及桩土相对刚度联合影响的桩基水平循环累积变形预测公式,通过与文献已有试验数据对比分析,验证了方法的合理性与可靠性。

关键词：桩基础水平循环试验累积变形桩土相对刚度预测公式