国家自然科学基金(51179186)
- 作品数：20 被引量：224H指数：9
- 相关作者：孔令伟杨爱武张先伟曹勇郭爱国更多>>
- 相关机构：中国科学院武汉岩土力学研究所天津城市建设学院天津市软土特性与工程环境重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金湖北省自然科学基金天津市科技发展战略研究计划项目更多>>
- 相关领域：建筑科学天文地球更多>>
- 考虑结构性与排水条件的吹填软土的流变特性被引量：1
- 2013年
- 软土普遍具有结构性与流变特性。以天津滨海新区吹填场地有一定结构性的吹填软土为研究对象,通过三轴流变试验仪,开展了排水条件以及结构性对其流变特性影响的研究。试验结果表明,排水条件对流变有明显影响。不排水时,流变变形大;排水时,虽然总变形量大,但固结变形占较大比例,流变变形比例小,实际工程实践中可通过增加土体的排水条件减少流变的影响。结构性对土体流变的影响主要体现在所受外部荷载与结构屈服应力大小之间的关系。当外荷载小于结构屈服应力时,流变变形小;当外荷载大于结构屈服应力时,伴随着土结构的破坏,流变变形明显增大,但还是小于同条件下无结构性的重塑土。
- 杨爱武郭飞杜东菊
- 关键词：吹填软土排水条件流变特性
- 吹填软土蠕变过程中颗粒与孔隙演化特征分析被引量：9
- 2014年
- 软土一般具有蠕变特性,蠕变在微观上表现为土颗粒与孔隙的变化。为了解长期变形内在机制,对天津滨海吹填软土原状土与重塑土进行了固结不排水三轴蠕变试验。在围压为75 kPa、偏应力为10 kPa情况下开展多组平行试验,选取蠕变过程中多个时间点的试样进行微观结构测试,提取了颗粒与孔隙变化参数,研究蠕变过程中微结构变化规律。研究结果表明:在文中所受荷载条件长期作用下,颗粒与孔隙定向性明显;平均孔径及平均孔隙体积呈逐渐减小趋势;结构性原状土比表面积逐渐增大,重塑土则呈减小趋势;结构性原状土颗粒与孔隙分数维呈减小趋势,但重塑土呈相反趋势。
- 杨爱武孔令伟张先伟
- 关键词：吹填软土蠕变孔隙
- 结构性软土动力损伤的刚度弱化特征与强度效应被引量：4
- 2013年
- 天然黏土的结构性在外部荷载作用下会发生损伤,尤其在动态荷载下其损伤更明显,结构损伤必然引起土体力学性质的变化。主要研究了天津海积结构性软土在循环加载过程中力学性质的改变,对经历不同循环加载作用后的软土分别开展了共振柱试验和先动后静试验。共振柱试验结果表明软土的刚度在循环加载初期衰减速率较快,之后刚度衰减速率放缓,先动后静试验结果得到软土强度衰减规律与刚度衰减规律表现相同。从结构损伤角度对上述衰减规律进行分析,并讨论了软土动态损伤过程中刚度与强度比值的变化规律,得到软土在结构损伤过程中刚度的衰减程度要大于强度的衰减程度。
- 曹勇孔令伟杨爱武
- 关键词：结构性黏土循环荷载共振柱
- 低幅值高循环荷载作用下土体的应变累积模型被引量：8
- 2013年
- 高速铁路路基上的轨道以及附近区域的结构物承受低幅值、高循环振动荷载的反复作用。在此低幅值、高循环荷载作用下土体会产生不可恢复的应变累积,导致轨道及附近区域结构物发生附加沉降。当前,描述土体的循环变形特征的理论分为两类:一类是基于经典塑性理论的应力-应变滞回模型(例如边界面模型),另一类是基于循环三轴试验经验规律的应变累积模型(例如Bochum累积模型)。为了能够预测土体在低幅值、高循环荷载作用下的应变累积行为,在前人对土体在低幅值、高循环荷载作用下大量试验研究的基础上,在经典弹塑性理论的框架下,提出一个土体在低幅值、高循环荷载作用下的应变累积模型。该模型通过用对数律来描述塑性体应变的累积规律,并以此作为应变累积的大小度量,然后通过修正Cam-clay模型的流动准则来描述应变累积的发展方向。最后,通过多组试验结果的模拟,表明所提出的应变累积模型能够较好地预测土体在低幅值、高循环荷载作用下的应变累积行为,具有广泛的应用前景。
- 贾鹏飞孔令伟杨爱武
- 描述循环荷载作用下黏土累积变形的改进模型被引量：20
- 2017年
- 软土地基在长期循环荷载作用下的变形特性十分重要,经验模型是动荷载引起的土体变形预测的实用方法,虽拟合方法众多,仍存在一定的局限性。根据典型结构性黏土的动力变形的曲线形态演化规律,通过引入指数型函数(1)Na?-与指数双曲线函数/(1)m mb N(10)c N的叠加融合,提出了一种能更好描述在循环荷载作用下黏土累积变形的改进模型,该模型既适用于具有应变极限值的"稳定型"应变曲线,也能拟合不同应力水平下的"破坏型"应变曲线。不仅如此,该改进模型对呈脆性破坏特征的强结构性黏土变形特性表征也具有明显的优越性,对于不同结构性土体与应力水平下土体的动力变形响应性状均能较好描述,具有很好的普适性。改进模型可近似计算土体的临界动应力,针对动荷载下的结构性黏土破坏突然且破坏前的轴向应变较小,认为宜用应变-振次曲线拐点对应的应变值来确定相应土体应变破坏标准。
- 臧濛孔令伟曹勇
- 关键词：黏土循环荷载
- 天津滨海新区吹填软土固化试验研究被引量：14
- 2013年
- 天津滨海新区有大面积吹填软土,难以直接满足工程建设的要求,需进行固化处理。现采用主剂水泥和外加剂石膏、NaOH、Na2CO3和FeCl3,通过组合配比对天津滨海新区不同含水率的吹填软土分别进行室内固化试验,以无侧限抗压强度为指标,经有效地筛选和对比分析,确定了适用于不同工程性质的两种固化剂组合配比,并对固化土的微结构特征进行了分析研究。试验研究表明,水泥加适量的外加剂加固天津滨海新区吹填软土效果明显好于纯水泥土。微观结构分析表明,与同一龄期下水泥土相比,固化土生成的水化物更多,孔隙含量更少,表现出更稳定的微结构特性,也从机制上解释了该现象。
- 杨爱武周金孔令伟
- 关键词：吹填软土抗压强度固化剂微观结构
- 海积结构性软土动力性状的循环荷载波形效应与刚度软化特征被引量：26
- 2013年
- 长期循环荷载下,结构性软土的力学变形特性已被广泛研究。但以往的研究主要集中在一种循环荷载波形下结构性软土的动力特性,而原状软土地基实际上承受着不同的外部循环荷载,如地震、高速交通、波浪荷载、油罐及水库液面的升降等,其等效的循环波形不同。通过应力控制式动三轴试验,分别在方形波、三角形波和正弦波3种循环荷载作用下,考虑加载次数、振动幅值、振动频率等因素的影响,对海积结构性软土的动力特性与变形特征进行分析,并类比了在不同循环荷载波形下软土刚度软化性状;通过借鉴由循环剪切模量定义的软化指数,分析出3种波形下软化指数随着振动次数的变化规律,得出在3种循环荷载下海积结构性软土的刚度软化过程。
- 曹勇孔令伟杨爱武
- 湛江黏土的蠕变模型与变参数塑性元件被引量：7
- 2012年
- 湛江黏土的蠕变变形在低偏应力下较小,其蠕变等时曲线没有明显的屈服特征而近似为直线,表现为线性蠕变性状;当偏应力达到某一临界值后,在短时间内发展到加速蠕变阶段并发生破坏。从湛江黏土蠕变各阶段的变形机制出发,通过引入服从Mohr-Coulomb塑性流动规律的变参数塑性元件,将该塑性元件与广义Kelvin模型串联,提出描述蠕变全过程的黏弹塑性模型。同时将该模型在FLAC3D中进行二次开发,与FLAC3D中自带的Cvisc模型进行对比验证,结果表明,基于变参数塑性元件的黏弹塑性模型能较好地描述湛江黏土各个蠕变阶段的变形性状。
- 孔令伟何利军张先伟
- 关键词：蠕变
- 海积软黏土力学特性与应力路径的关联性研究被引量：5
- 2013年
- 通过固结不排水条件下的等应力比加荷试验,探讨了原状海积软黏土的应力应变关系、切线模量、孔压特性与应力路径的关联性。结果表明,同样固结压力下,在0.25π≤θ≤0.75π的试验应力路径范围内,随着应力路径方向角θ的增大,土体的切线模量逐渐增大,极限强度先增大后减小,在θ=0.44π~0.56π间存在峰值;单位剪应力引起的孔压与单位球应力引起的孔压呈线性关系,且随着应力路径方向角的增大,孔压由正孔压逐渐变为负孔压,球应力引起孔压与剪应力引起孔压的比例线性减小。
- 熊春发孔令伟杨爱武
- 关键词：应力路径力学特性
- 湛江强结构性黏土强度特性的应力路径效应被引量：10
- 2015年
- 为探讨湛江强结构性原状土与相应重塑土在不同应力路径下的强度特性及其与结构性的关联性,开展了在不同固结条件下的主动压缩、被动压缩、主动伸长3种应力路径试验,分析了该强结构性黏土在不同应力条件下的力学性状与强度特性。结果表明,湛江黏土的剪切破坏形态主要是单一型、双交叉剪切带与"腰鼓"型3类,应力-应变特性主要为轻度应变软化、强烈应变软化、轻度应变硬化、强烈应变硬化4类;偏压固结下试样破坏应变小于等压固结相应值,破坏强度及初始弹性模量比后者大;不同应力路径下土的强度差异主要反映在结构屈服前有效黏聚力的不同,结构屈服前,原状土的黏聚力高于重塑土的黏聚力,内摩擦角小于后者;结构屈服后,黏聚力逐渐减小,内摩擦角略有增大。原状土到重塑土的转变过程是黏聚力与内摩擦力在土体内部相互消长的过程,强结构性黏土在结构屈服前的强度指标具有较强应力路径依赖性。
- 孔令伟臧濛郭爱国拓勇飞
- 关键词：应力路径强度特性黏聚力
