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岩土工程学报 2016年第S2期38卷 42-47页

作者：闫澍旺张京京陶琳孙立强天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072

饱和黏土地基中的沉箱、自升式钻井船的桩靴等结构物或结构基础上拔时,常常遇到难以拔出的现象,同时现场试验表明上拔速率对上拔阻力有很大的影响。通过等向固结的减压三轴伸长试验,研究了固结压力和变形速率对卸荷状态下天津饱和软黏... 详细信息

饱和黏土地基中的沉箱、自升式钻井船的桩靴等结构物或结构基础上拔时,常常遇到难以拔出的现象,同时现场试验表明上拔速率对上拔阻力有很大的影响。通过等向固结的减压三轴伸长试验,研究了固结压力和变形速率对卸荷状态下天津饱和软黏土的应力路径、应力-应变特性以及孔压发展规律的影响。试验表明,固结压力越大,负孔压峰值越大,抗剪强度越大;变形速率越大,负孔压峰值越大,抗剪强度越大。天津软黏土卸荷时呈现应变软化的特性,并且剪切破坏时应变为5%~10%。同时,给出孔压系数试验结果。

关键词：饱和软黏土固结压力上拔速率负孔压三轴伸长试验

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不同排水条件下桶形基础上拔承载力特性及其计算方法研究

不同排水条件下桶形基础上拔承载力特性及其计算方法研究

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作者：刘政卿天津大学

学位级别：硕士

桶型基础作为一种海洋结构物的基础形式广泛的应用于海洋工程中,由于其独特的结构形式,使得桶型基础既可以承载向下的荷载也可以提供上拔力。其上拔力的大小与排水条件有很大的关系,桶形基础上拔过程中土体及桶内会产生一定的负孔压,根... 详细信息

桶型基础作为一种海洋结构物的基础形式广泛的应用于海洋工程中,由于其独特的结构形式,使得桶型基础既可以承载向下的荷载也可以提供上拔力。其上拔力的大小与排水条件有很大的关系,桶形基础上拔过程中土体及桶内会产生一定的负孔压,根据负孔压的大小可将上拔过程分为排水条件、不排水条件和部分排水条件,不同的排水条件地基破坏模式和桶形基础承载力计算方法不同。桶形基础上拔过程中的排水条件取决于桶的几何尺寸、上拔速率以及土体的固结系数,为了综合考虑这些因素的影响,本文通过数值计算的手段建立了桶形基础不同几何尺寸（不同长径比）的有限元计算模型,采用不同的归一化的上拔速率对桶形基础上拔承载特性进行研究,通过研究得出不同排水条件下上拔承载力的计算方法,具体研究内容与成果如下:（1）采用有限元软件ABAQUS,建立数值模型模拟了不同长径比桶形基础几何模型,对不同排水条件下桶形基础上拔破坏模式进行研究,分别给出了排水条件、不排水条件以及部分排水条件下桶形基础上拔过程中的破坏模式和承载力组成。（2）总结并验证了排水条件和不排水条件下承载力的计算方法,提出了部分排水条件下上拔承载力与归一化上拔速率之间的关系,最终给出了能够考虑上拔速率、桶基长径比、土的不排水强度以及土体固结系数的部分排水上拔承载力的计算方法。（3）通过研究提出了预压荷载固结条件下桶形基础在三种排水条件下的承载力计算方法,研究成果表明土体的固结对桶形基础上拔承载力具有一定的影响。（4）计算了均质土和非均质土等不同土质条件下的极限承载力,探究了土质强度分布规律对于桶形基础上拔排水条件的影响。

关键词：桶形基础上拔承载力排水条件预压荷载部分排水负孔压

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黏土地基对结构物的吸附力研究

黏土地基对结构物的吸附力研究

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作者：王宏民天津大学

学位级别：硕士

近年来抗拔基础作为上部结构的锚固形式被广泛应用,在黏土地基结构物起浮或上拔过程中,不可避免要承受黏性底质对基础的吸力作用,且吸附力大小决定了抗拔结构物稳定性及吊装设备选择。例如承受上拔荷载的桩基、桶基等,这些基础的抗拔承... 详细信息

近年来抗拔基础作为上部结构的锚固形式被广泛应用,在黏土地基结构物起浮或上拔过程中,不可避免要承受黏性底质对基础的吸力作用,且吸附力大小决定了抗拔结构物稳定性及吊装设备选择。例如承受上拔荷载的桩基、桶基等,这些基础的抗拔承载力是结构物稳定重要保障;另一方面,在拔桩、沉船打捞等工程中,结构的抗拔承载力是需要克服的阻力。然而国内外的试验研究,只是把吸附力作为一个整体来研究,未能分析负孔压和黏着力各自的影响因素以及它们之间的相互影响。为此,本文通过模型试验,对拉拔速率和上覆荷载等因素进行研究,明确负孔压和黏着力各成分的大小及其发展变化规律,在此基础上通过数值模拟分析取得了如下试验结论和研究成果:(1)模型试验表明:在受到圆形均布荷载时,土体在受压和受拉两种状况下,中心点下的孔隙水压力分布均满足附加应力计算公式。在相同含水率下,当拉拔速率较小时,随着拉拔速率的增加,吸附力增速逐渐变大;当速率超过一定值后,吸附力增速逐渐放缓。拉拔过程中,土体位移影响着负孔隙水压力的发展,位移越大,负孔隙水压力越大;位移越小,负孔隙水压力越小。吸附力和负孔压的发展随着时间成线性正相关,黏着力随着时间先增加后减小。(2)基于模型试验,建立三维软黏土地基中结构物拉拔计算模型。计算模型采用Mises屈服准则,并在土与结构物之间采用黏聚模型。有限元实例分析表明,拉拔过程中孔压变化规律与试验值比较吻合,验证了黏聚模型能较好地反映土与结构物间接触面变形特性。(3)通过有限元实例分析,进一步验证土与结构物间的黏着特性是决定拉拔过程中土体中负孔压发展的重要影响因素,也决定了土体对结构物吸附力的大小。

关键词：饱和黏土吸附力黏着力速率接触面负孔压

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饱和粘土地基中粘附强度试验研究

饱和粘土地基中粘附强度试验研究

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作者：张庆建天津大学

学位级别：硕士

近年来抗拔基础作为上部结构的锚固形式被广泛应用,在粘土地基结构物起浮或上拔过程中,不可避免要承受粘性底质对基础的粘附作用,且粘附强度决定了抗拔结构物稳定性及吊装设备选择。例如承受上拔荷载的桩基、桶基等,这些基础的抗拔承载... 详细信息

近年来抗拔基础作为上部结构的锚固形式被广泛应用,在粘土地基结构物起浮或上拔过程中,不可避免要承受粘性底质对基础的粘附作用,且粘附强度决定了抗拔结构物稳定性及吊装设备选择。例如承受上拔荷载的桩基、桶基等,这些基础的抗拔承载力是结构物稳定重要保障;另一方面,在拔桩、沉船打捞等工程中,结构的抗拔承载力是需要克服的阻力。然而,目前对粘附强度还缺乏系统研究,因此有必要对土与结构物间粘附特性进行研究。本文利用自制组合测盘进行了室内粘附力试验,在此基础上通过单体船模型试验及其数值模拟分析取得了如下结论和成果:（1）室内粘附力试验表明:相同含水率下,基础与土体脱离时所对应的土体位移随拉拔速率增加保持不变,基础与土体间的粘附强度随拉拔速率的增加呈“S型曲线”变化;相同拉拔速率下,基础与土体脱离时所对应的土体位移随含水率增加先增大至某一峰值而后逐渐减小,粘附强度随含水率增加呈单峰曲线变化,且峰值点所对应的粘附强度随速率增加而增大,对应的含水率随之而降低。（2）用不排水强度标准化后的粘附强度随含水率增加单调递增,表明土与结构物间的粘附强度与土体黏聚力是有区别的。（3）基于单体船模型试验,建立三维软粘土地基中结构物拉拔计算模型。计算模型采用Mises屈服准则,并考虑土与结构物之间采用粘聚模型。有限元实例分析表明,拉拔过程中孔压变化规律与试验值比较吻合,验证了粘聚模型能较好地反映土与结构物间接触面变形特性。（4）通过有限元实例分析表明:土与结构物间的粘附特性是拉拔过程中土体负孔压发展的重要影响因素,也影响土体对结构物吸附力的大小。

关键词：饱和粘土粘附力速率含水率接触面负孔压

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饱和黏土地基对结构物的吸附力研究

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水道港口 2016年第2期37卷 181-186页

作者：王宏民邱长林天津大学建筑工程学院天津300072

吸附力是港口工程和海洋工程中常见的一种力。然而国内外的试验研究,只是把吸附力作为一个整体来研究,未能分析负孔压和黏着力各自的影响因素以及它们之间的相互影响。为此通过模型试验,对拉拔速率和上覆荷载等因素进行研究,明确负孔压... 详细信息

吸附力是港口工程和海洋工程中常见的一种力。然而国内外的试验研究,只是把吸附力作为一个整体来研究,未能分析负孔压和黏着力各自的影响因素以及它们之间的相互影响。为此通过模型试验,对拉拔速率和上覆荷载等因素进行研究,明确负孔压和黏着力各成分的大小及其发展变化规律。实验结果表明,土体在受压和受拉时,圆形均布荷载中心点下的孔隙水压力分布满足附加应力计算公式。在相同含水率下,当拉拔速率较小时,随着拉拔速率的增加,吸附力增速逐渐变大;当速率超过一定值后,吸附力增速逐渐放缓。拉拔过程中,土体位移影响着负孔隙水压力的发展,位移越大,负孔隙水压力越大;位移越小,负孔隙水压力越小。吸附力和负孔压的发展随着时间成线性正相关,黏着力随着时间先增加后减小。

关键词：吸附力负孔压黏着力拉拔速率

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侧向卸荷条件下上海灰色黏性土的三轴试验研究

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城市道桥与防洪 2022年第5期 194-197,M0017,M0018页

作者：汪中卫上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司上海市200092

通过K_(0)固结条件下GDS常规三轴和侧向卸荷三轴试验分析了应力路径对上海地区⑤_(1)层灰色粘性土的强度与变形特性影响。试验结果表明不同围压条件下侧向卸荷三轴试验有效应力路径基本呈倒“L”形,而常规三轴试验则呈“S”形。侧向卸... 详细信息

通过K_(0)固结条件下GDS常规三轴和侧向卸荷三轴试验分析了应力路径对上海地区⑤_(1)层灰色粘性土的强度与变形特性影响。试验结果表明不同围压条件下侧向卸荷三轴试验有效应力路径基本呈倒“L”形,而常规三轴试验则呈“S”形。侧向卸荷三轴试验的负孔压数值随围压减小而单调增加,其最终值与围压大小正相关;侧向卸荷三轴压缩试验应力应变关系与常规三轴压缩试验有较多相似,其峰值强度都随体积应力的增加而提高,但破坏时应变值明显较常规压缩试验偏低。归一化土体模量与应力水平呈幂次关系,其幂指数m值与《上海市基坑工程技术标准》中对浅层土建议值基本相同。

关键词： K_(0)固结侧向卸荷三轴试验应力路径负孔压归一化刚度

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