长江学者和创新团队发展计划(IRT1125)
- 作品数：50 被引量：614H指数：14
- 相关作者：刘汉龙孔纲强杨贵周航陈育民更多>>
- 相关机构：河海大学重庆大学教育部更多>>
- 发文基金：长江学者和创新团队发展计划国家自然科学基金高等学校学科创新引智计划更多>>
- 相关领域：建筑科学水利工程交通运输工程理学更多>>
- 砂土液化流动变形的简化方法被引量：18
- 2013年
- 已有的液化砂土流动特性试验结果表明,砂土在液化流动状态下是剪切稀化非牛顿流体,可以用幂函数表示其剪应力-剪应变率的关系,从而建立了砂土液化流动的本构方程。基于FLAC3D程序的二次开发平台,将液化流动本构方程开发到FLAC3D中,建立了液化流动变形的简化分析方法。通过倾斜场地的液化流动变形分析,发现倾斜场地的液化变形曲线可以用正弦函数曲线描述,这与Towhata的理论分析成果一致,验证了本方法的合理性。分析了液化层坡度、稠度系数、流动指数以及弹性参数等变量对液化变形的影响。计算结果表明,液化变形随液化层坡度的增大而逐渐增大,液化砂土的稠度系数和流动指数对液化流动变形有重要的影响,而弹性参数对变形基本无影响,因此,在实际工程分析中,需要对流动模型参数进行深入研究。
- 陈育民高星刘汉龙
- 关键词：砂土液化非牛顿流体大变形计算方法
- 饱和砂土中浅埋单药包爆炸液化特性分析被引量：10
- 2016年
- 堰塞坝和挡水堤坝的爆破泄洪均可能涉及饱和土中的浅埋爆炸问题,然而关于饱和土中浅埋炸药爆炸引起的动态孔隙水压力及液化的研究则鲜有报道。基于饱和砂土中的浅埋单药包爆炸液化现场试验,分析了浅埋爆炸引起的土中超孔隙水压力变化特征,研究了药量、埋深和爆距等因素对土中超孔隙水压力上升的影响。在评价饱和砂土中封闭爆炸液化经验预测方法的基础上,提出了考虑药包埋深和比例距离的修正的液化预测经验模型,并与金银岛爆炸液化试验数据进行对比验证。研究结果表明,修正后的液化预测经验模型可以描述比例埋深对爆后孔隙水压力上升的影响,可以较为精确地评价和预测浅埋单药包爆炸引起的饱和土中液化的发生程度及范围。研究成果可以作为饱和土中封闭爆炸液化经验预测方法的补充和完善。
- 王维国陈育民张意江陈晨伟
- 关键词：饱和砂土
- 极限荷载下X形桩和圆形桩破坏形式对比模型试验被引量：5
- 2014年
- 为了推广一种新型横截面异形桩(X形桩)在高速公路等软基处理工程中的应用,对其极限荷载下桩端和桩侧土体破坏形式进行研究。首先基于透明土材料和粒子图像测速(PIV)技术,对等混凝土用量的X形桩和圆形桩竖向极限承载力特性进行了对比模型试验研究,分析了桩顶荷载-沉降规律、各级荷载下桩端和桩侧土体位移场的变化规律,以及极限荷载下桩端和桩侧土体的破坏形式;在此基础上分析了不同桩长下各类型桩的承载力与沉降特性。研究结果表明:X形桩的极限承载力约为等体积圆形桩的1.5倍;极限荷载作用下X形桩和圆形桩的桩端和桩侧土体破坏形式存在一定差异。
- 曹兆虎孔纲强周航王成青张笑彬
- 关键词：道路工程桩基础模型试验破坏形式
- 冲击荷载作用下干砂动力特性试验研究被引量：7
- 2015年
- 对常规的霍普金森压杆装置进行改进,使其可以应用于干性砂土试样的冲击试验。针对干砂开展冲击试验,得到应变率在102~103 s-1范围内稳定的入射波、反射波和透射波的波形图,并用橡胶膜作为波形整形器以获得更明显的透射波信号。结果表明：在较高应变率荷载作用下干砂没有明显的应变率效应;对于等厚度砂土试样,应变率随着加载气压的增大而增大,且增大趋势明显;在同等加载条件下应变率随着砂土试样厚度的增大而减小。
- 张艳萍陈育民王维国
- 关键词：干砂冲击荷载动力特性
- 基于库仑定律的CU总应力切线和割线强度指标数理意义释义和适用性研究被引量：3
- 2013年
- 以土体抗剪强度规律在破坏面上归结为库仑定律,并同种各向同性土的三轴试验有效应力强度指标唯一存在为立论基础展开分析,通过建立不排水条件的库仑强度定律与三轴固结不排水剪切(CU)试验破坏时超静孔压的联系,对CU试验总应力强度指标线性存在的数学基础和物理意义进行了解析。结果表明:由排水和不排水条件下库仑强度规律的线性特征,可证明破坏面上与法向应力相关的孔压系数Df为常数;而CU总应力强度包线之所以线性存在是由于斯开普敦孔压系数Af能与Df、黏聚力及破坏时的偏应力建立起特定的数量关系,并明确提出了该关系的数学表达式。同时利用CU试验所得参数,求解了CU总应力割线强度指标R,cR的值。割线强度指标的确定为已定滑动面的工程问题提供更为合理和可操作的强度计算方法,而若选用切线强度指标,强度值可能会有10%以上的高估,带来极大的安全隐患。
- 沈扬葛冬冬徐海东张超波
- 关键词：库仑定律三轴压缩试验总应力强度指标孔压系数
- 考虑残余体应变的土石坝地震永久变形分析被引量：6
- 2013年
- 地震永久变形是评价土石坝抗震稳定性的一个重要依据,其合理计算需要同时考虑材料的残余体积应变和残余剪切应变的影响。因此,在过去提出的永久变形等效节点力计算方法的基础上,通过考虑剪切压缩耦合作用来反映残余体积应变对地震永久变形的影响,并推导了相应的模量矩阵,明确了参数选择和计算步骤。对典型单元体的残余变形模式进行了分析,计算得到的剪切应变和体积应变大小均与理论值相符,验证了模量矩阵的可靠性。在此基础上,对心墙堆石坝和面板堆石坝的算例进行了计算,重点分析了竖直向、顺河向和横河向3个方向永久变形分布,并与实测规律进行比较。计算结果表明,考虑残余体应变之后,所提方法能够反映土石坝地震永久变形以沉降为主、水平变形相对较小的特点,可更为合理地反映地震永久变形的规律。
- 刘汉龙费康
- 关键词：地震永久变形剪缩有限元
- 深厚库底回填料上面板堆石坝动力反应分析
- 2015年
- 深厚库底回填料是影响面板堆石坝动力响应的重要因素之一。为深入研究深厚库底回填料对面板堆石坝动力响应的影响,基于某拟建抽水蓄能电站,采用三维动力有限元分析系统研究其上库面板坝的地震反应,主要包括坝体加速度、面板动力响应、接缝变位情况以及库底防渗土工膜的动应变等。计算结果表明:由于库底回填料的存在,坝体加速度放大效应被明显削弱;面板周边以受拉为主,中部大部分区域受压;垂直缝呈现出周边张开、中间闭合的趋势;土工膜的顺河向和坝轴向的动拉应变皆小于屈服应变,最大应变出现在库底材料分界处,为提高坝体渗透安全性,建议对主堆石区与连接板相接处的回填料进行适当范围换填的处理措施。研究成果可以为类似工程提供参考。
- 刘彦辰杨贵王建新
- 关键词：面板堆石坝动力反应
- 饱和砂土中浅埋单药包爆炸效应研究被引量：3
- 2017年
- 为探究饱和砂土场地中药包最佳埋设深度,基于室外大型爆炸试验场地,开展一系列饱和砂土中的浅埋单药包爆炸试验,分析超孔隙水压力变化规律及爆炸成坑效应。研究结果表明:实测孔隙水压力峰值和累积值均随爆距的增大而快速下降;药包埋深的增加有利于超孔隙水压力的累积及维持,相同比例距离处的超孔隙水压力比随着比例埋深的增加而有增大的趋势;超孔隙水压力比在比例距离半对数坐标中近似呈线性规律,其变化趋势与完全封闭爆炸时的基本一致,然而,较小的药包埋深使得部分爆炸能量直接通过自由面耗散,导致超孔隙水压力的上升比深埋爆炸时的明显减弱;相比湿砂环境,饱和砂土中爆坑周围的局部砂土有液化流动的趋势,使得爆坑的横向扩展更为剧烈,因此,在相同药量及埋深条件下,饱和砂土中的爆坑直径比湿砂中的更大。
- 谢先启王维国贾永胜陈育民孙金山
- 关键词：饱和砂土孔隙水压力
- 基于PIV技术的沉桩过程土体位移场模型试验研究被引量：24
- 2014年
- 基于粒子图像测速(PIV)技术,利用自行设计的静压桩自动沉桩模型试验系统,对沉桩过程中桩周土体位移场进行测量。在沉桩过程中,利用CCD(charge coupled device)高速工业相机连续拍摄试验观测面上桩周土体变形的灰度图像,然后对初始点和峰值点进行分析,得到位移场分布。研究了不同沉桩深度、桩-土摩擦系数和桩尖形式情况下沉桩对周围土体位移场的影响规律;相应试验结果与圆孔扩张理论解进行对比分析,其径向位移变形的规律基本一致,验证了模型试验的可靠性。相对常规试验方法,该试验操作简便,对环境要求不高,可以进行非插入式全场测量。研究结果表明:在该文试验条件下,对于平底圆桩,沉桩过程对桩侧土体位移影响范围在8R附近,对桩端底部土体影响范围在4R附近;桩身摩擦的存在使得桩侧向土体位移影响范围增大2R左右,对桩端底部土体位移基本没有影响。当桩尖角度由0°变化为45°时,桩侧的水平和竖向位移均增大,桩端底部的竖向位移明显减小;而桩身摩擦对其水平位移和竖向位移影响不大。
- 曹兆虎孔纲强刘汉龙周航
- 关键词：模型试验沉桩位移场
- 堆石料三维边界面模型在FLAC^(3D)中的开发与验证被引量：3
- 2014年
- 堆石料三维边界面模型结合了统一非线性强度准则,可以反映三维应力空间堆石料的应变硬化、软化以及体积收缩和剪胀等传统本构模型难以反映的力学特性。基于三维边界面模型的基本理论,通过FLAC3D提供的二次开发平台,在VC++环境下实现了三维边界面本构模型的二次开发,并给出基于FLAC3D程序的边界面本构模型开发的关键步骤、编程要点和调试方法。利用开发的本构模型,开展了三轴压缩试验的数值模拟计算,并与理论值进行了对比分析。结果表明,嵌入在FLAC3D中的三维边界面本构模型能够较好地反映设定试验条件下的材料性能,而且三维边界面本构模型模型参数简单,都可从常规三轴试验获得,从而验证了三维边界面模型二次开发程序的优越性与合理性。
- 陶惠陈育民肖杨刘汉龙
- 关键词：堆石料FLAC3D
