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考虑加筋与遮帘效应计算群桩沉降的相互作用系数法

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岩土力学 2014年第S1期35卷 221-226页

作者：林智勇戴自航福州大学岩土工程研究所福州350108 福建工程学院土木工程学院福州350108 卧龙岗大学土木采矿与环境工程学院

群桩中各基桩在地基土中的加筋与遮帘效应是客观存在的,然而,在目前的桩基沉降理论与实践中,相关的研究仍显不足。基于剪切变形法理论,考虑桩的加筋与遮帘效应,求得各基桩在自身桩顶荷载作用下产生的沉降以及其引起相邻桩的附加沉降量,... 详细信息

群桩中各基桩在地基土中的加筋与遮帘效应是客观存在的,然而,在目前的桩基沉降理论与实践中,相关的研究仍显不足。基于剪切变形法理论,考虑桩的加筋与遮帘效应,求得各基桩在自身桩顶荷载作用下产生的沉降以及其引起相邻桩的附加沉降量,由此提出群桩中任两桩的相互作用系数简化公式,同时,也得到各基桩桩侧及桩端桩-土接触等效弹簧刚度,并基于荷载传递法原理,建立了成层地基条件下各基桩在自身桩顶荷载作用下的桩身位移平衡方程,推导出各土层层顶处桩身沉降、轴力与层底处桩身沉降、轴力之间的递推关系,进而将公式推广到高、低承台群桩基础计算中。工程算例分析表明,用该方法计算有较高的精度,求得的荷载-沉降曲线及两桩相互作用系数与实测值吻合较好;相互作用系数要明显小于弹性理论计算结果。

关键词：加筋与遮帘效应相互作用系数群桩沉降剪切变形法成层地基

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带肋FRP筋与混凝土的粘结强度预测方法

土木与环境工程学报（中英文） 2025年第1期47卷 130-141页

作者：董恒磊李东风蔡庆森王代玉哈尔滨工业大学(深圳)理学院广东深圳518000 深圳市龙岗区建筑工务署广东深圳518100 哈尔滨工业大学土木工程学院哈尔滨150090

目前有关带肋纤维增强复合材料(FRP)筋粘结性能的研究不足。收集粘结纤维肋FRP筋(简称粘结肋FRP筋)和机械刻槽肋FRP筋(简称刻槽肋FRP筋)的试验数据,探究各参数对粘结性能的影响。结果表明:两种带肋FRP筋的宏观破坏模式都是拔出破坏,在... 详细信息

目前有关带肋纤维增强复合材料(FRP)筋粘结性能的研究不足。收集粘结纤维肋FRP筋(简称粘结肋FRP筋)和机械刻槽肋FRP筋(简称刻槽肋FRP筋)的试验数据,探究各参数对粘结性能的影响。结果表明:两种带肋FRP筋的宏观破坏模式都是拔出破坏,在细观上粘结肋FRP筋主要为FRP筋肋的剪切剥落,而混凝土损伤较轻微,大部分刻槽肋FRP筋表现为混凝土肋剪切破坏,二者的粘结强度随混凝土强度的增加而增大;增加保护层厚度可增强混凝土对FRP筋的约束效果,有助于提高粘结肋FRP筋的粘结强度,但对刻槽肋FRP筋几乎没有影响;增加相对肋高hrd和FRP筋肋宽比FR可提高粘结肋FRP筋的粘结强度;而刻槽肋FRP筋几乎不受hrd的影响,主要受混凝土肋宽比C_(R)的影响,其粘结强度随C_(R)的增加而增大;建立的粘结强度公式计算值与试验结果吻合较好,预测精度高于设计规范,主要原因在于该公式准确考虑了FRP筋肋成型工艺和几何特征对粘结强度的影响。

关键词：带肋FRP筋肋成型工艺肋几何特征粘结破坏模式粘结强度理论计算公式

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由单桩载荷试验推算群桩沉降的相互作用系数法

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岩土工程学报 2016年第1期38卷 155-162页

作者：林智勇戴自航福建工程学院土木工程学院福建福州350118 福州大学岩土工程研究所福建福州350108 卧龙岗大学土木采矿与环境工程学院

传统的相互作用系数法只能计算群桩的弹性沉降,且所得相互作用系数也明显偏大。采用三维数值方法拟合单桩荷载–沉降曲线,通过弹性及弹塑性分析确定土的弹性参数和桩–土弹塑性接触面参数;由此建立双桩模型,计算分析了桩顶荷载水平、桩... 详细信息

传统的相互作用系数法只能计算群桩的弹性沉降,且所得相互作用系数也明显偏大。采用三维数值方法拟合单桩荷载–沉降曲线,通过弹性及弹塑性分析确定土的弹性参数和桩–土弹塑性接触面参数;由此建立双桩模型,计算分析了桩顶荷载水平、桩距径比、桩端土–桩周土模量比、桩–土模量比、桩长径比、桩–桩之间存在第三桩等因素对相互作用系数的影响,并利用多项式回归拟合;根据数值分析及实测结果,提出了在相互作用系数法中利用单桩载荷曲线分析群桩线弹性和非线性沉降的方法,将相互作用系数法扩展至群桩沉降的非线性计算上。算例分析表明:计算结果与实测值吻合较好;较常规的数值模拟,节省了大量的运算机时,可用于大规模的较大桩距桩筏基础的分析计算。

关键词：单桩载荷试验相互作用系数三维数值分析群桩沉降

考虑颗粒破碎引起级配演变的粗粒料屈服函数研究

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岩土力学 2013年第12期34卷 3479-3484页

作者：孙逸飞刘汉龙杨贵河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室南京210098 卧龙岗大学土木、采矿与环境工程学院卧龙岗新南威尔士州2522 河海大学土木与交通学院南京210098

级配作为粗粒料的重要物理特性,显著影响着粗粒料本身的力学性质。准确预测土体在加载过程中的级配演变,是有效分析土体结构全寿命周期强度和变形特性的基础。引入Einav的分形破碎理论,认为土体在加载过程中的颗粒破碎耗能增量正比于颗... 详细信息

级配作为粗粒料的重要物理特性,显著影响着粗粒料本身的力学性质。准确预测土体在加载过程中的级配演变,是有效分析土体结构全寿命周期强度和变形特性的基础。引入Einav的分形破碎理论,认为土体在加载过程中的颗粒破碎耗能增量正比于颗粒分形破碎率增量,结合考虑颗粒破碎的能量平衡方程,选取已有文献中的试验数据,对粗粒料加载过程中的级配演变进行了研究,提出了一种预测试样加载过程中级配演变的方法。在此基础上,建立了一个可以反映粗粒料级配演变的屈服函数,对该屈服面函数进行了初步探讨。每一个屈服面对应土体的一个级配演化曲线;屈服面是土体剪切应变的等值面,屈服面的轨迹和剪应变大小密切相关。

关键词：粗粒料级配分形破碎屈服面本构模型

水平荷载单桩计算的综合刚度和双参数法杆系有限元数值解

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岩石力学与工程学报 2016年第10期35卷 2115-2123页

作者：戴自航王云凤卢才金福州大学岩土工程研究所福建福州350108 卧龙岗大学土木采矿和环境工程学院福建省交通规划设计院福建福州350004

为提高水平荷载单桩设计计算的准确度和效率,建立基于综合刚度和双参数法原理的杆系有限元数值解。同时,从理论和对静载试验实例的分析上,指出我国现行规范建议的水平荷载桩设计计算m法存在的缺陷,建议改进方法。本文建立的杆系有限元... 详细信息

为提高水平荷载单桩设计计算的准确度和效率,建立基于综合刚度和双参数法原理的杆系有限元数值解。同时,从理论和对静载试验实例的分析上,指出我国现行规范建议的水平荷载桩设计计算m法存在的缺陷,建议改进方法。本文建立的杆系有限元法不像解析法那样存在参数取值的限制,避免了烦琐的查表计算,且无需对桩端约束条件进行假定及区分长桩、短桩和中长桩。实例计算比较表明,当采用与解析法相同的综合刚度和双参数时,杆系有限元解与解析解结果吻合很好,能保证桩顶位移和转角、桩身最大弯矩和及其作用位置与实测结果基本一致;当根据桩长范围内土层变化确定各土层比例系数m,通过若干次试算调整幂指数n和综合刚度EI可获得较解析法更好的计算结果。

关键词：桩基础水平荷载桩综合刚度双参数杆系有限元法 m法

考虑固结群桩竖向应力相互作用的积分方程分析方法

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岩土工程学报 2014年第5期36卷 847-854页

作者：梁发云宋郭蔚东同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092 同济大学地下建筑与工程系上海200092 卧龙岗大学土木采矿与环境工程学院

采用Biot固结方程,分别以等长和不等长两桩为分析对象,将受竖向荷载作用的桩土体系分解成半空间饱和扩展土和虚拟桩,基于竖向应变协调关系建立桩土相互作用的第二类Fredholm积分方程,求解出不同固结状态时的桩身轴力分布。在等长两桩中... 详细信息

采用Biot固结方程,分别以等长和不等长两桩为分析对象,将受竖向荷载作用的桩土体系分解成半空间饱和扩展土和虚拟桩,基于竖向应变协调关系建立桩土相互作用的第二类Fredholm积分方程,求解出不同固结状态时的桩身轴力分布。在等长两桩中,由于邻近桩的存在,桩身附加轴力主要分布于桩身20%~80%深度处,其影响程度随着桩间距的增加而减弱。进一步将等长两桩分析扩展至群桩研究中,分析表明:群桩效应引起了桩顶荷载的不均匀分布;土体固结对桩身内力分布也有一定的影响,固结后角桩承担的荷载有所下降。桩长不等时,长短桩之间的相互作用效应并不一致,表现为两桩桩顶承受相同荷载时长桩沿桩身附加轴力增加较短桩明显。最后,将不等长桩相互作用系数应用于群桩的优化分析中,在保证总桩长和桩基沉降基本相当的情况下,通过调整不同位置的桩长使得各桩受力趋于合理。

关键词：积分方程不等长桩群桩效应 Biot固结桩身附加轴力

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二氧化碳/氮气驱替煤层瓦斯过程的数学模型

岩石力学与工程学报 2016年第A02期35卷 3930-3936页

作者：王公达 REN Tingxiang 齐庆新张健张浪煤炭科学技术研究院有限公司安全分院北京100083 卧龙岗大学土木采矿环境工程学院中国矿业大学资源与安全工程学院北京100083

为了深入掌握二氧化碳/氮气驱替煤层瓦斯的本质物理过程,分析驱替过程中不同气体的流动机制及相应控制因素,以Langmuir模型、Langmuir吸附膨胀模型、P&M渗透率模型和可变Klinkenberg系数模型为基础,建立混合气体在煤中的吸附方程和吸附... 详细信息

为了深入掌握二氧化碳/氮气驱替煤层瓦斯的本质物理过程,分析驱替过程中不同气体的流动机制及相应控制因素,以Langmuir模型、Langmuir吸附膨胀模型、P&M渗透率模型和可变Klinkenberg系数模型为基础,建立混合气体在煤中的吸附方程和吸附膨胀方程,以及驱替过程的煤体绝对渗透率和视渗透率方程,并最终通过气体质量守恒定律推导二氧化碳/氮气驱替煤层瓦斯的耦合数学模型。该模型全面考虑混合气体的吸附解吸、扩散、Darcy流和由Klinkenberg效应产生的附加流量,可用于计算驱替过程中不同气体的含量、压力变化,注入和产出气体量,产出气体组分等,为二氧化碳/氮气驱替煤层瓦斯的工程设计提供了理论基础。

关键词：采矿工程瓦斯二氧化碳氮气驱替数学模型

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考虑加筋与遮帘效应的层状地基群桩沉降计算

工程地质学报 2015年第1期23卷 178-185页

作者：林智勇戴自航福州大学岩土工程研究所福州350108 福建工程学院土木工程学院福州350108 卧龙岗大学土木采矿与环境工程学院

桩群在土中的加筋与遮帘效应是客观存在的,但目前的理论与实践均未能或有效地考虑该效应。基于剪切变形法原理,在计算某一根桩沉降时,考虑了其他各相邻基桩的存在对该桩沉降的折减,即加筋与遮帘效应,得到了桩侧桩-土接触等效剪切弹簧刚... 详细信息

桩群在土中的加筋与遮帘效应是客观存在的,但目前的理论与实践均未能或有效地考虑该效应。基于剪切变形法原理,在计算某一根桩沉降时,考虑了其他各相邻基桩的存在对该桩沉降的折减,即加筋与遮帘效应,得到了桩侧桩-土接触等效剪切弹簧刚度,建立了桩身位移微分方程,分别求得桩顶沉降-桩端沉降、桩顶荷载-桩端压力的递推关系,从而得到了各桩在自身荷载作用下引起自身沉降的柔度系数;同理,也求得了各邻桩在其桩顶荷载下引起它桩沉降的柔度系数,最终建立了群桩沉降计算的柔度矩阵方程。推导过程中,考虑了地基土的成层性及桩端沉降的相互影响,并提出了基于一定深度内的Mindlin位移解且考虑桩径影响的桩端压力-桩端位移关系新模式。算例结果表明,本文方法与实测值较为接近,且按本文方法求得的群桩中基桩相互作用系数明显小于弹性理论计算结果,且与实测值吻合较好。

关键词：加筋与遮帘效应群桩沉降层状地基等效刚度柔度系数矩阵

不同粒度锡采矿废石重金属淋溶规律及影响机制

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中国环境科学 2014年第3期34卷 664-671页

作者：林海于明利董颖博刘泉利刘抒悦刘月北京科技大学土木与环境工程学院北京100083

采用广西某锡矿不同粒度采矿废石进行模拟酸雨动态淋溶试验,研究了不同粒度锡采矿废石的淋溶规律,结果表明,淋溶前期,废石溶出重金属浓度呈上升趋势,Pb、Zn溶出浓度表现出中粒度>细粒度>粗粒度,As溶出浓度最高为0.12mg/L,表现为细粒度>... 详细信息

采用广西某锡矿不同粒度采矿废石进行模拟酸雨动态淋溶试验,研究了不同粒度锡采矿废石的淋溶规律,结果表明,淋溶前期,废石溶出重金属浓度呈上升趋势,Pb、Zn溶出浓度表现出中粒度>细粒度>粗粒度,As溶出浓度最高为0.12mg/L,表现为细粒度>中粒度>粗粒度;淋溶中后期,废石溶出重金属浓度呈平缓甚至缓慢下降趋势,3种重金属溶出规律均表现为细粒度>中粒度>粗粒度,Pb、Zn、As最高溶出浓度分别为0.91,1.05,0.12mg/L.研究了重金属溶出动力学并运用X射线衍射、扫描电镜、能谱仪、比表面积及孔径分布仪和化学测试等手段分析得出了锡采矿废石淋溶影响机制,淋溶前期主要受粒度影响,溶质以对流运移为主;淋溶后期受粒度、空隙率、比表面积、表面结构和形态分布等多重因素影响,溶质以对流运移和分子扩散综合影响为主.本研究方法及结论可为废石重金属防控和监管提供理论依据.

关键词：锡采矿废石重金属粒度淋溶规律影响机制