循环荷载下桩网结构路基和垫层动力响应研究 被引量：15

1

作者 张崇磊 蒋关鲁 +1 位作者 袁胜洋 王伟 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1664-1670,共7页

基于相似理论，开展了4组桩网结构路基大比例动态模型试验，测试了循环荷载下桩网结构路基的动力响应指标，研究了降雨前、后加载力、加载频率以及循环加载次数对路基的动力响应、桩土荷载分担以及垫层格栅应变的影响。结果表明，降雨... 基于相似理论，开展了4组桩网结构路基大比例动态模型试验，测试了循环荷载下桩网结构路基的动力响应指标，研究了降雨前、后加载力、加载频率以及循环加载次数对路基的动力响应、桩土荷载分担以及垫层格栅应变的影响。结果表明，降雨后路基动应力和动加速度均会增大，并且在基床内部增速较快，而路堤下部其增长基本趋于稳定；循环加载期间桩土应力比缓慢增大，其受降雨影响敏感，雨后降幅可达56．4％-79．5％；循环加载完成后垫层格栅应变增大，其横向分布特征基本保持不变；土拱形成后路基填高继续增加，路基宽度范围内4桩中心格栅应变增幅较大，峰值出现在边坡中心和路基中心附近，横向分布呈“W”型；两桩中心的格栅应变由路基中心向坡脚处呈“台阶”型递增，而路基宽度与边坡范围的格栅应变差距不断缩小。 展开更多

关键词 桩网结构路基 动力响应 格栅应变 循环荷载 大比例模型试验

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基于局部变形测量的粉质黏土变形参数 被引量：4

2

作者 张崇磊 蒋关鲁 +1 位作者 王智猛 李安洪 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期651-658,共8页

为考察测量方法对原状粉质黏土变形参数的影响,用配置局部位移传感器的三轴测试系统,进行了多组固结排水剪切试验,分析了测量方法对应力-应变关系、抗剪强度的影响,研究了小应变范围内泊松比和刚度的变化特征.结果表明:局部变形测量的... 为考察测量方法对原状粉质黏土变形参数的影响,用配置局部位移传感器的三轴测试系统,进行了多组固结排水剪切试验,分析了测量方法对应力-应变关系、抗剪强度的影响,研究了小应变范围内泊松比和刚度的变化特征.结果表明:局部变形测量的有效内摩擦角比整体变形测量减小4.5%～6.0%,有效粘聚力提高5.7%～14.0%;剪缩峰值之前,局部变形测量、整体变形测量及进排水量法的体应变基本相同,峰值之后局部变形测量的体应变最大,进排水量法最小;小应变范围内局部变形测量的刚度值高于整体变形测量,二者约相差1倍;轴向应变小于0.2%时,加载初期泊松比随轴向应变增大而增大较快,后期减缓并渐趋稳定. 展开更多

关键词 小应变 泊松比 刚度 端部效应

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原状粉质黏土K_0固结状态变形响应特征 被引量：2

3

作者 张崇磊 蒋关鲁 +1 位作者 董志泓 李安洪 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期2378-2386,共9页

为耦合原状粉质黏土在2种K0固结状态下变形响应的协调性，开展高围压K0固结及一维固结试验，分析K0固结状态下压缩模量及压缩指数的响应特征，建立响应特征参数间的关系，研究压缩模量及K0的发展规律，探讨经验公式用于预测K0的适用性... 为耦合原状粉质黏土在2种K0固结状态下变形响应的协调性，开展高围压K0固结及一维固结试验，分析K0固结状态下压缩模量及压缩指数的响应特征，建立响应特征参数间的关系，研究压缩模量及K0的发展规律，探讨经验公式用于预测K0的适用性。结果表明：K0固结的压缩模量比一维固结大，其差值随固结应力的增大而减小；当超固结比为1-3时，压缩模量显著增大，正常固结状态下其增幅有限；K0增大呈阶段性特征，正常固结状态下K0比超固结状态提高40.6 %左右；加载阶段K0随超固结比的减小先减小后增大，进入正常固结状态后，K0趋于一致，卸载阶段K0与超固结比的关系可以用幂函数较好地描述；正常固结状态K0经验式的计算误差在12%之内，Fraser，Jaky及Brooker法的误差在5%之内，当超固结比大于3时，误差会随超固结比的增大而增大。 展开更多

关键词 静止侧压力系数K0 K0固结 变形响应 压缩模量 超固结比

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土质路基荷载下地基反力试验研究 被引量：18

4

作者 蒋关鲁 王海龙 +1 位作者 李安洪 张崇磊 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期69-74,共6页

地基反力σ能够反映荷载作用下地基受力的情况,但其在土质路基特别是高压实度土质路基荷载作用下的研究并不多。本文通过现场及室内离心模型模拟土质路基的填筑及放置过程的试验,对地基反力进行研究。研究表明:高压实度土质路基荷载作... 地基反力σ能够反映荷载作用下地基受力的情况,但其在土质路基特别是高压实度土质路基荷载作用下的研究并不多。本文通过现场及室内离心模型模拟土质路基的填筑及放置过程的试验,对地基反力进行研究。研究表明:高压实度土质路基荷载作用下地基反力呈弧形分布,路基宽度范围内地基反力小于γH值,靠近坡脚的路基边坡区域大于γH值。路基中心处地基反力σc与路基宽高比b/H有很大关系,当路基宽高比b/H较小时,σc与γH值差距较大;当b/H较大时,σc与γH值差距减小;当b/H大于10时,σc基本等于γH值。本文结合试验结果得出考虑b/H影响的路基中心处地基反力σc的计算方法,提出新的地基反力沿路基横断面的计算公式,使路基荷载下地基反力的计算结果更接近实际;结合试验得到路基中心处实测地基反力及地基沉降值,对两种中等压缩性土地基在路基荷载作用下的地基反力与地基沉降的关系进行讨论,得出其相关性较好的地基反力系数,为今后土质路基荷载作用下地基反力系数的应用提供了参考资料。 展开更多

关键词 土质路基 中等压缩性土 地基反力 地基反力系数 现场试验 离心模型试验

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高速铁路强夯地基沉降的离心模型试验研究 被引量：4

5

作者 张崇磊 刘琪 +1 位作者 李丞 蒋关鲁 《铁道标准设计》 北大核心 2019年第2期19-25,共7页

为准确掌握中等压缩性土地基在路堤荷载下的沉降变形规律,应用TLJ-2型土工离心试验机模拟强夯加固地基,研究高速铁路中等压缩性土地基的附加应力和分层沉降特征。通过与现场填筑试验对比,分析离心模型试验预测原型地基分层沉降的精度,... 为准确掌握中等压缩性土地基在路堤荷载下的沉降变形规律,应用TLJ-2型土工离心试验机模拟强夯加固地基,研究高速铁路中等压缩性土地基的附加应力和分层沉降特征。通过与现场填筑试验对比,分析离心模型试验预测原型地基分层沉降的精度,提出沉降修正系数取值范围,为今后中等压缩性土地基加固技术优化提供借鉴。结果表明:路基基底中心应力比路肩下大,符合柔性基底应力分布形式;附加应力随地基深度增加而减小,强夯影响深度内附加应力衰减较快,而影响范围以下衰减减缓;铺轨运营550d后,地基工后沉降逐渐趋于稳定,工后沉降值远小于施工阶段地基的总沉降;离心模型试验预测地基单位分层压缩量的精度较高,而对于不同施工阶段离心模型试验预测地基沉降的精度存在差异,沉降修正系数的引入能够较为真实地反映现场地基沉降特性。 展开更多

关键词 强夯法 离心模型试验 地基沉降 高速铁路 附加应力

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时间分辨光谱技术研究亚甲基蓝与小牛胸腺DNA的相互作用 被引量：3

6

作者 刘涛 张崇磊 +2 位作者 陈平 汤国庆 林列 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1854-1859,共6页

采用时间分辨光谱技术研究了亚甲基蓝(MB)与小牛胸腺DNA(ctDNA)在重水混合体系中MB敏化单态氧(1O2)动力学过程,并探讨了MB与DNA的相互作用方式.结果表明,低浓度ctDNA和高浓度ctDNA的单态氧磷光动力学曲线存在明显不同,这些差异被归结为M... 采用时间分辨光谱技术研究了亚甲基蓝(MB)与小牛胸腺DNA(ctDNA)在重水混合体系中MB敏化单态氧(1O2)动力学过程,并探讨了MB与DNA的相互作用方式.结果表明,低浓度ctDNA和高浓度ctDNA的单态氧磷光动力学曲线存在明显不同,这些差异被归结为MB与DNA之间结合方式和作用机制的不同.在低浓度ctDNA条件下,MB分子和ctDNA形成离子型结合物,MB的吸收带出现显著的减色效应,敏化1O2产量随ctDNA浓度的增加而急剧下降,但ctDNA与1O2未发生明显的相互作用;而在高浓度ctDNA时,MB分子与ctDNA之间的作用方式以嵌插式结合为主,激发态MB与ctDNA间的能量转移和介质的黏度效应改变了1O2的动力学特性,大大降低了光敏剂MB敏化1O2的产量,但1O2不为ctDNA所猝灭.以上结果表明,在MB和DNA的混合体系中,敏化单态氧损坏DNA的Ⅱ型反应不是主要的光动力疗法(PDT)作用机制. 展开更多

关键词 时间分辨光谱 单态氧动力学 亚甲基蓝 小牛胸腺DNA

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粉土密实度对斜坡动力响应特性影响的振动台试验研究 被引量：4

7

作者 李丞 苏立君 +2 位作者 张崇磊 蒋关鲁 肖思友 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期4124-4136,共13页

为研究粉土密实度对斜坡动力响应特性的影响,设计密实度为稍密和中密的2组斜坡模型,开展相似比为1:15的不同密实度斜坡的大型振动台试验。通过输入不同地震强度和波形的地震波,对比2组斜坡的自振频率、加速度响应、频谱特性、动位移分... 为研究粉土密实度对斜坡动力响应特性的影响,设计密实度为稍密和中密的2组斜坡模型,开展相似比为1:15的不同密实度斜坡的大型振动台试验。通过输入不同地震强度和波形的地震波,对比2组斜坡的自振频率、加速度响应、频谱特性、动位移分析和剪应力-剪应变曲线。研究结果表明:粉土密实度对斜坡的动力响应特性有重要影响。2组斜坡的自振频率变化率均随加载序列增加而上升,但中密斜坡的自振频率变化率的上升幅度比稍密斜坡的自振频率变化率的上升幅度小;2组斜坡的加速度放大系数和傅里叶谱幅值随坡高的变化规律有所差异,但中密斜坡的加速度放大系数和傅里叶谱幅值均比稍密斜坡的小;地震波经坡体由下至上传递过程中,不同密实度斜坡对傅里叶谱主频的影响显著;斜坡的阶段位移和永久位移总体上随密实度的增大而减小;中密斜坡土体尚处于线性发展阶段,而稍密斜坡土体已进入非线性发展阶段。 展开更多

关键词 粉土斜坡 振动台试验 加速度响应 频谱特性 剪切应力-应变

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考虑水文效应的不同植被根系护坡效果数值分析 被引量：10

8

作者 廖田婷 蒋关鲁 +2 位作者 张崇磊 单源椿 叶雄威 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2022年第9期102-108,117,共8页

为对比不同类型植被根系在降雨条件下对坡体内水分运移影响和浅层固土效果,基于FLAC^(3D)软件的FISH编程模块进行二次开发,对间隔降雨大暴雨工况下3种不同植被类型根系固土边坡和未加固边坡分别进行数值计算,并与离心模型试验结果进行... 为对比不同类型植被根系在降雨条件下对坡体内水分运移影响和浅层固土效果,基于FLAC^(3D)软件的FISH编程模块进行二次开发,对间隔降雨大暴雨工况下3种不同植被类型根系固土边坡和未加固边坡分别进行数值计算,并与离心模型试验结果进行对比。结果表明:植被根系能够很好地阻止水分渗透,起到固土作用。heart根型加固边坡与素坡(未加固边坡)的水分运移规律截然不同,素坡表现为近坡表侧水分渗透速率快于远坡表侧;heart根型蒸腾作用最好,但plate根型两翼宽大更能抵抗浅层雨水冲刷与渗透,总的来说,heart根型最能减少坡体内部水分;tap、plate和heart 3种根型加固边坡最大水平向位移百分比分别减小52.22%、73.68%和70.24%,综合来看,heart根型更能减小内部位移,固土效果最好;数值模拟结果与降雨离心模型试验结果拟合趋势较好,验证了开发程序的正确性与有效性。研究成果为考虑更多工况与更复杂根型的模拟奠定了基础。 展开更多

关键词 植被根系 降雨 饱和-非饱和渗流 水文效应 加固效果 FLAC 3D

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GFRP锚杆加固顺层岩质边坡的机制研究 被引量：2

9

作者 孙长宁 苏立君 +1 位作者 张崇磊 肖思友 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期216-223,共8页

由于传统钢筋锚杆存在易腐蚀、耐久性差等缺点,GFRP(玻璃纤维增强复合材料)锚杆得到了高度重视。然而,GFRP锚杆的弹性模量小且抗剪强度低,故其加固顺层岩质边坡的机制仍需进一步研究。考虑顺层岩质边坡的顺层滑移破坏模式,基于Winkler... 由于传统钢筋锚杆存在易腐蚀、耐久性差等缺点,GFRP(玻璃纤维增强复合材料)锚杆得到了高度重视。然而,GFRP锚杆的弹性模量小且抗剪强度低,故其加固顺层岩质边坡的机制仍需进一步研究。考虑顺层岩质边坡的顺层滑移破坏模式,基于Winkler假定和锚杆荷载传递机理对边坡岩体与锚杆的相互作用机制进行理论分析,建立剪切位移作用下锚杆的力学模型,并对其进行验证。基于此,结合GFRP锚杆的物理力学参数(如弹性模量、抗剪强度等),考虑坡体剪切位移、锚杆与潜在滑面夹角及岩体无侧限抗压强度等影响因素,分析GFRP锚杆加固顺层岩质边坡的机制。结果表明:1)当锚杆与潜在滑面夹角为45°时,硬岩中坡体较小的剪切位移导致GFRP锚杆发生剪切屈服;软岩中坡体产生较大的剪切位移时,GFRP锚杆发生受拉屈服。2)当锚杆屈服时,GFRP锚杆在加固不同抗压强度的岩体时提供的抗力差异较大,加固软岩时抗力最大;随着岩体无侧限抗压强度增大,GFRP锚杆提供的抗力逐渐变小;相比而言,钢筋锚杆在加固不同抗压强度的岩体时提供的抗力大小基本接近。3)硬岩中,锚杆与潜在滑面夹角对GFRP锚杆抗力的影响较大,夹角越小,抗力越大;软岩中,锚杆与潜在滑面夹角对GFRP锚杆抗力的影响较小;当夹角为5°～60°时,GFRP锚杆均能提供较大抗力。研究结果为岩质边坡锚固研究及工程应用提供参考。 展开更多

关键词 GFRP锚杆 顺层岩质边坡 顺层滑移破坏 力学模型 机制

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基于潘家铮原理的反倾向层状边坡弯曲倾倒破坏基准面搜索算法 被引量：7

10

作者 屈新 苏立君 +1 位作者 张崇磊 余方威 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期42-49,共8页

在进行反倾向层状边坡的弯曲倾倒分析时,需要对边坡破坏基准面的位置和形状作一种简单假定;目前常见的假定形式为直线型破坏面,并垂直于岩层层面。从野外观测来看,这种假定的破坏面与实际工程边坡破坏面并不吻合,为提高反倾向层状边坡... 在进行反倾向层状边坡的弯曲倾倒分析时,需要对边坡破坏基准面的位置和形状作一种简单假定;目前常见的假定形式为直线型破坏面,并垂直于岩层层面。从野外观测来看,这种假定的破坏面与实际工程边坡破坏面并不吻合,为提高反倾向层状边坡弯曲倾倒计算的可靠性,提出一种搜索破坏基准面的算法。基于潘家铮最大最小原理,认为边坡破坏基准面(由各个岩层折断面组成)为使边坡发生整体破坏所需外力最小的破坏面。在破坏基准面的搜索过程中,根据岩层的受力分析确定其破坏模式(剪切破坏和弯曲拉裂破坏);然后,依据最后一块岩层发生倾倒破坏的条件确定岩层可能发生破坏的范围,并将可能发生破坏的岩层划分为多个组合,利用极限平衡方法,结合岩层的破坏模式,求出各组岩层发生整体破坏所需的最小外力F;最后,不断变化搜索角,得到一系列F,其中的最小值为边坡发生整体破坏所需的最小外力,对应的破坏面为边坡潜在破坏基准面,相对应的岩层组合为最危险的岩层组合。选用安徽皖南地区的某反倾向板岩边坡作为工程实例进行验证分析,结果表明本文算法所得到的破坏基准面能较好地与实际工程边坡破坏面、文献模拟结果相吻合,进一步说明了本文算法的有效性。 展开更多

关键词 反倾向层状边坡 弯曲倾倒 破坏基准面 潘家铮原理 极限平衡方法

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宽级配砾石土中降雨入渗的优先流模型 被引量：3

11

作者 苏立君 刘超 +2 位作者 余方威 张崇磊 徐兴倩 《四川大学学报（工程科学版）》 CSCD 北大核心 2017年第3期37-43,共7页

宽级配砾石土的级配较宽,孔隙尺度跨越几个数量级,降雨入渗易形成空间上的不均匀入渗,即优先流入渗。基于孔隙结构的分形特征,定量研究降雨在宽级配砾石土中的入渗规律。根据多孔介质分形理论及HagenPoiseulle方程,水在不同尺度的孔隙... 宽级配砾石土的级配较宽,孔隙尺度跨越几个数量级,降雨入渗易形成空间上的不均匀入渗,即优先流入渗。基于孔隙结构的分形特征,定量研究降雨在宽级配砾石土中的入渗规律。根据多孔介质分形理论及HagenPoiseulle方程,水在不同尺度的孔隙管道内入渗率的量级不同,将土体的孔隙部分划分为2个区域—基质区和优先流区,这2个区域所占的比例随雨强的变化而变化。基质区内各孔隙管道的入渗率均达到其最大的入渗率,但各不相同,孔隙管道的直径量级小,入渗率量级小,优先流区各孔隙管道的入渗率相同且均未达到其最大入渗率,孔隙管道直径量级大,入渗率的量级远大于基质区,据此特征从理论上推导了降雨在土体不同孔隙区域内的入渗量和入渗率的表达式;基于此研究了基质区和优先流区的面积在孔隙中所占比例随雨强的变化特征及相应入渗量和入渗率的变化特征。结果表明:降雨在土体中的入渗呈现出优先流区高速入渗,基质区入渗相对缓慢的特点;随着雨强的增大,优先流区域的入渗率也随之增大。降雨入渗优先流现象产生的根本原因是土体多尺度的孔隙结构和无压力的自由入渗边界2个因素,其大小和分布受到土的饱和渗透系数和降雨强度的影响。从孔隙结构的角度解释了降雨入渗优先流的产生机制。 展开更多

关键词 宽级配砾石土 分形 多尺度 优先流 降雨入渗

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基于极限学习机的边坡可靠度分析 被引量：8

12

作者 宋永东 苏立君 +2 位作者 张崇磊 孙长宁 屈新 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2018年第8期78-83,共6页

对于边坡极限状态函数无法显式表达的情况,传统可靠度分析方法存在求解困难或计算量大的弊端。提出了一种基于FLAC3D和极限学习机的边坡可靠度分析方法。利用均匀试验设计构造随机变量样本,基于FLAC3D强度折减法计算随机变量样本对应的... 对于边坡极限状态函数无法显式表达的情况,传统可靠度分析方法存在求解困难或计算量大的弊端。提出了一种基于FLAC3D和极限学习机的边坡可靠度分析方法。利用均匀试验设计构造随机变量样本,基于FLAC3D强度折减法计算随机变量样本对应的安全系数;通过极限学习机强大的数据拟合能力映射出安全系数与随机变量之间的关系,构造响应面功能函数;将蒙特卡罗模拟生成的大量随机数代入响应面获得安全系数,在此基础上,计算边坡的失效概率与可靠度指标。通过具体算例分析,并与其他方法对比,发现本文方法结果可靠、易于实现,为边坡可靠度分析提供了一种新途径,具有广泛的应用前景。 展开更多

关键词 边坡可靠度 极限学习机(ELM) 响应面功能函数 强度折减法 蒙特卡罗模拟 失效概率

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