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CCL非线性平衡吸附条件下填埋场渗滤液运移过程数值分析

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计算力学学报 2008年第2期25卷 162-168页

作者：张金利栾茂田杨庆大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室

采用Langmuir等温吸附方程表示黏土对渗滤液中某种污染物的非线性吸附,依据污染物在多孔介质中运移机理,建立了渗滤液在饱和多孔介质运移的一维数学模型。在考虑填埋场采用压实黏土衬里防渗层、垃圾生物降解生成污染物的特性、在填埋场... 详细信息

采用Langmuir等温吸附方程表示黏土对渗滤液中某种污染物的非线性吸附,依据污染物在多孔介质中运移机理,建立了渗滤液在饱和多孔介质运移的一维数学模型。在考虑填埋场采用压实黏土衬里防渗层、垃圾生物降解生成污染物的特性、在填埋场下含有一定厚度含水层等实际情况下,采用有限差分法求解控制方程。通过参数对比计算与分析表明,与线性吸附相比,非线性吸附使得污染物的穿透能力增强,污染物浓度随时间变化曲线尖锐而狭窄、峰值浓度出现时间提前、曲线有尾部拖长现象。组合参数Sl对污染物运移影响较大,当Sl取值较大时,可降低污染物浓度,"挫峰"能力增强,污染物浓度随时间变化曲线表现出线性吸附性质。参数K1对污染物运移影响较参数Sl小。压实黏土衬里的渗透系数较低时,弥散控制污染物运移,且弥散系数较大和较小时,穿透曲线分别表现出线性吸附性质和非线性性质。

关键词：填埋场渗滤液非线性吸附穿透曲线 Langmuir等温线污染物运移

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饱和黏土剪切变形与强度特性试验研究

大连理工大学学报 2008年第4期48卷 551-556页

作者：齐剑峰栾茂田聂影范庆来马太雷大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室

针对由真空抽吸制样技术制备的饱和重塑黏土，在0．0002～0．1mm／s剪切速率范围内，进行了多组应变控制的UU和CU三轴剪切试验，通过对比试验系统地探讨了围压和剪切速率对饱和黏土的应力-应变关系及其强度特性的影响．试验结果表明，... 详细信息

针对由真空抽吸制样技术制备的饱和重塑黏土，在0．0002～0．1mm／s剪切速率范围内，进行了多组应变控制的UU和CU三轴剪切试验，通过对比试验系统地探讨了围压和剪切速率对饱和黏土的应力-应变关系及其强度特性的影响．试验结果表明，饱和黏土的应力．应变关系在低剪切速率下发生应变强化，而在高剪切速率下出现峰值强度和应变软化，不排水强度随剪切速率的增加而增大，增长幅度可达70％，但当应变超过10％以后的最终残余强度趋于相等．同时试验还发现，在UU试验条件下黏土应力-应变关系与强度特性不受围压的影响，而受剪切速率的影响较为显著．通过归一化，建议了不排水强度与剪切速率之间的线性拟合公式，在确定拟合参数以后，在一定的剪切速率范围内可以同时估计UU和CU试验条件下各剪切速率下的强度．

关键词：饱和黏土三轴试验应力-应变关系剪切强度剪切速率

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外露式钢柱脚抗震性能试验研究

建筑结构学报 2018年第7期39卷 115-122页

作者：崔瑶刘浩李浩王晶秋大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室

为研究外露式钢柱脚的抗震性能,对其进行了水平往复加载试验。试验中以锚栓的材料、数量和排列方式以及柱脚承受轴力等为变化参数,分析了不同参数对柱脚抗震性能的影响,研究了柱脚的承载力、刚度、延性及耗能能力等。结果表明：当钢柱... 详细信息

为研究外露式钢柱脚的抗震性能,对其进行了水平往复加载试验。试验中以锚栓的材料、数量和排列方式以及柱脚承受轴力等为变化参数,分析了不同参数对柱脚抗震性能的影响,研究了柱脚的承载力、刚度、延性及耗能能力等。结果表明：当钢柱受轴拉力作用时,外露式柱脚底板与基础分离,两侧锚栓同时承受拉力和剪力,柱脚产生明显的滑移变形,当柱转角为2%时锚栓断裂,受弯承载力为相同轴压试件的17.7%。当钢柱受轴压力作用时,外露式柱脚产生转动变形,底板绕某一点转动,翘起处锚栓受拉,另一侧底板与混凝土基础接触产生压应力。采用热轧锚栓的外露式柱脚在大变形下表现出良好的耗能能力,而采用冷拔锚栓的外露式柱脚在柱转角为4%时破坏,转角延性系数降低了约60%。当轴压比为0.2时,在不同位置增加2个锚栓后,外露式钢柱脚受弯承载力较基本试件的分别提高了10%和16%,耗能能力分别提高了19%和9%。锚栓的布置方式对柱脚的初始刚度及耗能能力影响较大。

关键词：外露式钢柱脚锚栓拟静力试验抗震性能传力机制

水合物分解条件下海底黏土质斜坡破坏实验模拟

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上海交通大学学报 2020年第1期54卷 43-51页

作者：宋晓龙赵维年廷凯焦厚滨大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室

针对水合物分解条件下海底黏土质斜坡破坏机制认识不足的问题,采用通气的方式模拟水合物分解后气体对海底斜坡的影响,开展了不同土体强度、水合物埋深、气体流量及分解范围组合条件下的多组模型实验.结合图像测量技术,深入分析了坡面及... 详细信息

针对水合物分解条件下海底黏土质斜坡破坏机制认识不足的问题,采用通气的方式模拟水合物分解后气体对海底斜坡的影响,开展了不同土体强度、水合物埋深、气体流量及分解范围组合条件下的多组模型实验.结合图像测量技术,深入分析了坡面及坡体的变形演化过程,初步揭示了模拟水合物分解条件下海底黏土质斜坡的变形破坏特征.在此基础上,采用极限平衡方法,建立了海底斜坡破坏时的临界气体压力解析式,从理论上解释了斜坡变形破坏过程中出现的临界气压值.研究结果表明:海底斜坡的变形破坏过程可分为气压累积、土体弹性压缩、斜坡破坏隆起和变形稳定4个阶段;气体临界压力计算结果与实验结果虽有偏差,但可在一定程度上反映临界压力的真实水平.研究成果为深入认识水合物分解条件下海底黏土质斜坡的变形破坏机制,发展稳定性分析理论和评价方法提供有益参考.

关键词：天然气水合物海底黏土质斜坡变形破坏机制模型实验

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波浪引起的海底管线周围海床动力响应分析

岩石力学与工程学报 2008年第4期27卷 789-795页

作者：栾茂田曲鹏杨庆郭莹大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室

在目前的海床–管线相互作用问题研究中,管线与海床交界面一般假定为不可滑动,没有考虑海床–管线接触效应,同时也没有考虑土体和管线加速度效应对海床动力响应的惯性影响,同工程实际情况存在较大差异。为此,分别基于Biot动力固结理论... 详细信息

在目前的海床–管线相互作用问题研究中,管线与海床交界面一般假定为不可滑动,没有考虑海床–管线接触效应,同时也没有考虑土体和管线加速度效应对海床动力响应的惯性影响,同工程实际情况存在较大差异。为此,分别基于Biot动力固结理论和弹性动力学理论列出海床和海底管线的控制方程,进而根据摩擦接触理论考虑海床与管线之间的相互作用效应,建立海床–管线相互作用的有限元计算模型。根据计算发现,海床–管线接触效应对管线附近海床中的有效应力影响显著,不同的管沟形状对海床中由波浪所引起的超静孔隙水压力及有效应力影响显著。

关键词：工业建筑海底管线海床–管线相互作用超静孔隙水压力波浪荷载

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配点型广义节点无网格法的基本原理及其应用

计算力学学报 2008年第1期25卷 59-64页

作者：栾茂田叶祥记黎勇杨庆大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室

借鉴流形方法思想,引入广义节点的概念,对传统的无网格法进行了改进,建立了可具有任意高阶多项式插值函数的广义节点无网格方法。同时采用径向插值函数构造具有插值特性的逼近函数;采用配点法建立系统的离散方程。在阐述了这种方法基本... 详细信息

借鉴流形方法思想,引入广义节点的概念,对传统的无网格法进行了改进,建立了可具有任意高阶多项式插值函数的广义节点无网格方法。同时采用径向插值函数构造具有插值特性的逼近函数;采用配点法建立系统的离散方程。在阐述了这种方法基本原理的同时,针对线弹性力学问题给出了这种方法的数值计算列式。与传统无网格方法相比,这种方法更具有一般性;同时由于采用了配点法而不需要背景积分网格,所以可以认为这种方法是某种真正意义上的无网格法。当选取0阶广义节点位移插值函数时便可得到传统的无网格法;在不增加支持域内节点数目的条件下,通过选取高阶广义节点位移插值函数可以提高计算精度。最后通过算例分析,对0阶、1阶及2阶广义节点无网格法与现有的有关解答进行了对比,论证了其合理性。

关键词：无网格法径向插值函数广义节点无网格法

固体废弃物生物降解时污染物运移过程一维数值分析

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大连理工大学学报 2004年第6期44卷 870-876页

作者：张金利栾茂田杨庆大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室

废弃物降解对污染物的运移机理具有十分重要的影响.基于固体废弃物生物降解效应,针对含水层位于地表下某一有限深度的情况,提出了分析固体废弃物填埋场污染物运移过程的一维计算模型.该模型中包含了污染物在饱和土中的对流、弥散和地球... 详细信息

废弃物降解对污染物的运移机理具有十分重要的影响.基于固体废弃物生物降解效应,针对含水层位于地表下某一有限深度的情况,提出了分析固体废弃物填埋场污染物运移过程的一维计算模型.该模型中包含了污染物在饱和土中的对流、弥散和地球化学反应等运移机理.基于变动参数比较计算结果,通过分析表明:在大多数实际情况下,填埋场地下水中污染物浓度于某一时刻达到峰值,之后随时间增长降低.粘土垫层渗透速度及其吸附性是控制污染物运移过程的最重要因素,同时,粘土垫层厚度和含水层渗流速度的影响也不容忽略.

关键词：固体废弃物填埋场生物降解污染物运移污染物浓度一维地下水土垫层饱和土粘土

框-剪偏心结构平-扭耦联反应半主动控制试验研究

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大连理工大学学报 2008年第5期48卷 691-697页

作者：李秀领李宏男大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室

针对采用磁流变阻尼器(MRD)控制框架-剪力墙偏心结构在地震作用下的平-扭耦联反应,基于Matlab/Simulink软件平台和dSPACE实时仿真系统进行模拟地震振动台试验,分别验证结构在不同地震动输入下被动控制方式和半主动控制系统的有效性.试... 详细信息

针对采用磁流变阻尼器(MRD)控制框架-剪力墙偏心结构在地震作用下的平-扭耦联反应,基于Matlab/Simulink软件平台和dSPACE实时仿真系统进行模拟地震振动台试验,分别验证结构在不同地震动输入下被动控制方式和半主动控制系统的有效性.试验结果表明:结构水平及扭转地震反应均能得到显著降低;被动控制对地震动输入较为敏感,而半主动控制的效果要优于被动控制;MRD的位置对控制效果具有重要影响.

关键词：框-剪偏心结构半主动控制磁流变阻尼器平-扭耦联反应振动台试验

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混凝土劈拉开裂和裂缝自愈合机理

水利学报 2019年第7期50卷 787-797页

作者：王立成武少赟大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室

采用混凝土圆盘试件,研究了劈拉加载下混凝土的开裂过程和裂缝形态,分析了试件劈拉应力-裂缝口张开位移曲线的特征,探讨了不同卸载位移下曲线的变化规律;对劈拉开裂后混凝土在不同环境中(海水、淡水和标准养护)的性能恢复规律和自愈合... 详细信息

采用混凝土圆盘试件,研究了劈拉加载下混凝土的开裂过程和裂缝形态,分析了试件劈拉应力-裂缝口张开位移曲线的特征,探讨了不同卸载位移下曲线的变化规律;对劈拉开裂后混凝土在不同环境中(海水、淡水和标准养护)的性能恢复规律和自愈合机理开展了试验研究。结果表明:混凝土劈拉开裂导致自身刚度降低,并且裂缝口张开位移越大,刚度降低越明显;自愈合产物与混凝土基体黏结强度较低,再次劈拉加载下试件刚度虽有恢复,但恢复值相对于初始刚度较小;裂缝自愈合是各种物理和化学过程综合作用的结果,愈合机理主要包括水泥的再水化作用、结晶作用、水泥水化产物的分解作用和颗粒杂质等的堵塞作用。

关键词：混凝土劈拉加载裂缝自愈合气体渗透性