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非饱和土力学中几个基本问题的探讨 被引量:48
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作者 赵成刚 李舰 +2 位作者 刘艳 蔡国庆 ASREAZAD Saman 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1825-1831,共7页
近些年非饱和土力学的研究非常活跃,但对一些基本问题的认识并不一致,有时甚至概念混淆。针对非饱和土力学的几个基本问题:非饱和土状态变量的选择、非饱和土有效应力变量的选择、吸力概念的界定和轴平移技术的局限性、非饱和土的结构... 近些年非饱和土力学的研究非常活跃,但对一些基本问题的认识并不一致,有时甚至概念混淆。针对非饱和土力学的几个基本问题:非饱和土状态变量的选择、非饱和土有效应力变量的选择、吸力概念的界定和轴平移技术的局限性、非饱和土的结构的表征方法等问题进行了分析和探讨。其中非饱和土状态变量和有效应力的选择对于非饱和土力学的理论和相应本构模型的建立具有重要影响,因此,首先深入讨论了这一问题,概括论述了非饱和土有效应力的演变并深入探讨了目前各种形式有效应力的优缺点。其次,指出由于受负压孔隙水气化(液-气相变化)的影响,在实际场地中大于某一界限值的基质吸力是不存在的;目前被广泛使用的轴平移试验技术却掩盖了这一情况,而基于此所建立的非饱和土强度和变形理论的适用性需要进一步的研究和论证。再次,指出非饱和土的结构除了包括组构和颗粒之间作用力的综合效应外,还建议增加孔隙水和孔隙气的分布以及各相之间的相互作用和物理-化学作用。最后对一些容易混淆的概念进行了梳理。其目的是希望国内同行在今后的研究中对这些问题加以关注,并建立正确的认识,促进非饱和土力学沿着正确的方向发展。 展开更多
关键词 非饱和土 吸力 非饱和土有效应力 轴平移技术的局限性 非饱和土结构
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流体饱和两相多孔介质动力反应分析的显式有限元法 被引量:41
2
作者 赵成刚 王进廷 +1 位作者 史培新 李伟华 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期178-182,共5页
根据Biot流体饱和两相多孔介质波动方程 ,采用解耦技术 ,提出了分析流体饱和两相多孔介质中动力反应的显式有限元法。根据所推公式 ,编制了计算程序并进行了实例计算。计算结果与解析解对比 ,两者符合非常好 ,表明本文方法是处理流体饱... 根据Biot流体饱和两相多孔介质波动方程 ,采用解耦技术 ,提出了分析流体饱和两相多孔介质中动力反应的显式有限元法。根据所推公式 ,编制了计算程序并进行了实例计算。计算结果与解析解对比 ,两者符合非常好 ,表明本文方法是处理流体饱和两相多孔介质动力问题的一种非常有效方法。 展开更多
关键词 饱和多孔介质 显式有限元法 流体 波动方程
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土力学理论的发展和面临的挑战 被引量:45
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作者 赵成刚 韦昌富 蔡国庆 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期3521-3540,共20页
随着社会经济的不断发展,土力学所要分析和处理问题的范围越来越广,问题本身也越来越深入和复杂。这些问题主要是由于土与环境的相互作用而产生的。为了分析和处理这些问题,经典土力学需要拓宽和深入发展,它应该包含一些新的现象和新的... 随着社会经济的不断发展,土力学所要分析和处理问题的范围越来越广,问题本身也越来越深入和复杂。这些问题主要是由于土与环境的相互作用而产生的。为了分析和处理这些问题,经典土力学需要拓宽和深入发展,它应该包含一些新的现象和新的变量以及相应的新理论。论述了土力学所面临的三大挑战,即①没有严格、统一和完备的土力学理论;②对更具一般意义的非饱和土的行为的研究不够充分,现有的认识也不完善;③没有在多种环境作用下土的统一和完备的多场耦合理论。还论及了其他一些超出经典土力学范围的问题。 展开更多
关键词 经典土力学理论的局限性 非饱和土力学 土体多场耦合理论
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土力学有效应力及其作用的讨论 被引量:9
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作者 赵成刚 刘真真 +2 位作者 李舰 刘艳 蔡国庆 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期356-361,共6页
讨论了饱和土有效应力的作用及其使用中应注意的问题,以及土力学预测中存在的不确定性的几种情况.从土的各相平衡方程出发推导得到了非饱和土的总应力和各相应力之间的关系,以及非饱和土的平均骨架应力的表达式,并定义该式为非饱和土的... 讨论了饱和土有效应力的作用及其使用中应注意的问题,以及土力学预测中存在的不确定性的几种情况.从土的各相平衡方程出发推导得到了非饱和土的总应力和各相应力之间的关系,以及非饱和土的平均骨架应力的表达式,并定义该式为非饱和土的有效应力;该表达式与变形功推导得到的有效应力公式是一致的.文中还就非饱和土有效应力的一些问题进行了探讨. 展开更多
关键词 有效应力原理的作用 饱和土 非饱和土 局限性
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土力学理论需要发展与变革 被引量:9
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作者 赵成刚 李舰 +2 位作者 宋朝阳 蔡国庆 刘艳 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期1383-1394,共12页
土力学经过90多年的发展,已经成为岩土工程中不可缺少的理论分析工具。但土力学目前仍然处于半理论、半经验的状态,其理论预测结果具有非常大的不确定性。如何克服这些不足,使土力学理论不断向前发展和变革,是土力学研究者不可推卸的责... 土力学经过90多年的发展,已经成为岩土工程中不可缺少的理论分析工具。但土力学目前仍然处于半理论、半经验的状态,其理论预测结果具有非常大的不确定性。如何克服这些不足,使土力学理论不断向前发展和变革,是土力学研究者不可推卸的责任。首先,基于土的易变性与敏感性论证了土是一种非常复杂的、难以用简单的一、两个变量进行精确定量描述的材料;其次,揭示了土力学目前是一种简化的理论,忽略了很多影响因素,难以描述土的复杂性质,由此产生了非常大的不确定性;第三,指出有效应力原理实质上是一种等效的近似方法,并就有效应力的定义、表述、理解和作用及其局限性进行了研究和探讨;最后,针对土力学目前存在的不足以及发展、变革的需求,提出了建立考虑多因素相互作用和影响的土力学理论的观点,提倡用多个因素(或多场)作用的观点研究和描述土的性质和行为。 展开更多
关键词 土力学发展 不确定性 有效应力 多因素影响的土力学
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饱和砂土液化与稳态强度 被引量:47
6
作者 赵成刚 尤昌龙 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第3期90-96,共7页
就砂土液化的定义以及有关的一些基本概念进行了讨论 ,对稳态概念和它在饱和砂土液化判别中的应用进行了综述 ,并讨论了与稳态强度有关的一些问题。最后还指出饱和砂土液化需要进一步研究的问题。
关键词 砂土液化 稳态强度 流滑破坏 循环活动性
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非饱和土广义有效应力原理 被引量:32
7
作者 赵成刚 蔡国庆 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期3232-3236,共5页
综述了非饱和土有效应力的沿革,并就非饱和土有效应力的研究和发展中存在的问题进行了讨论。基于多相孔隙介质理论推导得到的变形功的表达式,提出了非饱和土广义有效应力原理。该原理认为,由非饱和土中的单应力变量的有效应力或双应力... 综述了非饱和土有效应力的沿革,并就非饱和土有效应力的研究和发展中存在的问题进行了讨论。基于多相孔隙介质理论推导得到的变形功的表达式,提出了非饱和土广义有效应力原理。该原理认为,由非饱和土中的单应力变量的有效应力或双应力变量理论很难唯一地确定非饱和土的变形和强度。广义有效应力原理实质上就是要综合考虑影响非饱和土变形和强度的三种广义应力以及与其对偶的广义变形,给出考虑因素更为全面、理论基础更为坚实的广义有效应力原理。它为非饱和土基本性质的研究和本构方程的建立奠定了坚实而科学的理论基础。 展开更多
关键词 非饱和土 有效应力 多相孔隙介质理论 变形功
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考虑耦合质量影响的饱和多孔介质动力响应分析的显式有限元法 被引量:5
8
作者 赵成刚 闫华林 +1 位作者 李伟华 李亮 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期555-561,共7页
根据B iot饱和多孔介质动力方程,采用解耦技术,提出了考虑耦合质量aρ影响的饱和多孔介质中动力响应分析的显式有限元法。文中建立并推导了显式有限元的公式,编制了相应的计算程序并进行了实例计算。计算结果与解析解进行了对比,两者符... 根据B iot饱和多孔介质动力方程,采用解耦技术,提出了考虑耦合质量aρ影响的饱和多孔介质中动力响应分析的显式有限元法。文中建立并推导了显式有限元的公式,编制了相应的计算程序并进行了实例计算。计算结果与解析解进行了对比,两者符合很好,表明本文方法是处理饱和多孔介质动力问题的一种有效方法。文中还分析了耦合质量aρ对固相和液相动位移的影响。 展开更多
关键词 流体饱和两相多孔介质 显式有限元法 Biot动力方程 耦合质量ρa
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连续孔隙介质土力学及其在非饱和土本构关系中的应用 被引量:24
9
作者 赵成刚 刘艳 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期1324-1335,共12页
首先论述了土力学的理论基础仍然很不完善,仍处于半理论、半经验的发展阶段,它还缺少统一的理论基础。指出:连续孔隙介质土力学是以多相孔隙介质理论为基础描述自然界中土的行为的一门科学,它(或多相孔隙介质理论)可以作为土力学统一的... 首先论述了土力学的理论基础仍然很不完善,仍处于半理论、半经验的发展阶段,它还缺少统一的理论基础。指出:连续孔隙介质土力学是以多相孔隙介质理论为基础描述自然界中土的行为的一门科学,它(或多相孔隙介质理论)可以作为土力学统一的理论基础。然后介绍了连续孔隙介质土力学的理论基础,讨论了多相孔隙介质理论的整体平衡方程的建立以及土力学中控制方程的选择和确定。针对非饱和土问题,利用多相孔隙介质理论(包括热力学和内变量理论),基于3种广义应力即非饱和土的有效应力(式(22))、基质吸力和气相压力作为3个独立的应力状态变量,提出并详细地论证和推导了考虑气相的能量耗散和塑性体积变形的非饱和土弹塑性本构方程。 展开更多
关键词 连续孔隙介质土力学 孔隙介质理论 非饱和土 本构方程
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圆弧形沉积场地对平面瑞利波散射的解析分析 被引量:6
10
作者 赵成刚 王磊 高福平 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期365-373,共9页
分别采用Biot饱和多孔介质动力学理论和单相介质弹性动力学理论模拟层状沉积谷场地和周围场地,利用波函数展开法,得出了层状饱和沉积场地对Rayleigh波散射的解析解.进行参量分析,研究了无量纲入射波频率、层状沉积层排列顺序及相对刚... 分别采用Biot饱和多孔介质动力学理论和单相介质弹性动力学理论模拟层状沉积谷场地和周围场地,利用波函数展开法,得出了层状饱和沉积场地对Rayleigh波散射的解析解.进行参量分析,研究了无量纲入射波频率、层状沉积层排列顺序及相对刚度和厚度等因素对Rayleigh波散射效应的影响. 展开更多
关键词 层状沉积场地 平面Rayleigh波 散射 地面运动放大 饱和土
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阻燃泡沫保温材料燃烧特性研究 被引量:7
11
作者 赵成刚 曾绪斌 邓小兵 《消防科学与技术》 CAS 2006年第3期368-372,共5页
分析了对建筑材料燃烧特性研究的方法和原理,确定了依照耗氧原理进行燃烧特性研究的方向,以热释放速率(HRR)、燃烧增长速率指数(FIGRA)、热释放量(THR)为评价参数进行分析。以泡沫保温材料为试验样品,采用中国现行的燃烧性能分级体系同... 分析了对建筑材料燃烧特性研究的方法和原理,确定了依照耗氧原理进行燃烧特性研究的方向,以热释放速率(HRR)、燃烧增长速率指数(FIGRA)、热释放量(THR)为评价参数进行分析。以泡沫保温材料为试验样品,采用中国现行的燃烧性能分级体系同欧洲最新分级体系规定的试验方法进行比较,并对不同原理得到的研究结果进行比较。 展开更多
关键词 燃烧性能 燃烧性能分级 热释放速率 热释放量
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地下管线的模糊随机动力可靠性分析 被引量:4
12
作者 赵成刚 冯启民 +1 位作者 王前信 熊占路 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 1992年第6期66-72,共7页
本文基于规范给出的地下直管道的分析模型,考虑了地震发生的随机性和地震烈度划分的模糊性以及地下管道的三种破坏状态和相应的模糊变形(或模糊应力)区间,建立起地下直管线在地震波作用下的模糊随机可靠性分析方法。另外利用文献[2]中... 本文基于规范给出的地下直管道的分析模型,考虑了地震发生的随机性和地震烈度划分的模糊性以及地下管道的三种破坏状态和相应的模糊变形(或模糊应力)区间,建立起地下直管线在地震波作用下的模糊随机可靠性分析方法。另外利用文献[2]中提出的具有部分耦联因素的模糊综合评判方法,给出了地下管线卓越周期的一种新的计算方法。本文方法简便、实用,可用于震害预测工作。 展开更多
关键词 地下管线 地震波 模糊随机 可靠性
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关于加权残值法的充要性问题及其权函数的选择 被引量:5
13
作者 赵成刚 杜修力 王前信 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1991年第3期332-338,共7页
本文论证了偏微分方程初-边值混合问题的加权残值方程的充要性条件和有关定理。关于充要性条件的讨论也为正确选择解析函数作为权函数,建立充要的加权残值方程提供了理论指导。重点讨论了边界积分方程的充要性。指出了两种满足充要条件... 本文论证了偏微分方程初-边值混合问题的加权残值方程的充要性条件和有关定理。关于充要性条件的讨论也为正确选择解析函数作为权函数,建立充要的加权残值方程提供了理论指导。重点讨论了边界积分方程的充要性。指出了两种满足充要条件的权函数和相应的边界积分方程。 展开更多
关键词 加权残值法 充要条件 权函数
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西红花花瓣总黄酮提取及抗氧化性研究 被引量:9
14
作者 赵成刚 瞿伟菁 《食品研究与开发》 CAS 北大核心 2013年第2期29-33,共5页
研究西红花花瓣总黄酮的提取最优条件及抗氧化活性。采用L(934)正交试验设计,考察了提取温度、时间、乙醇浓度、提取次数等因素对西红花花瓣总黄酮提取效果的影响。采用.OH自由基、.DPPH自由基体系,对西红花花瓣总黄酮的抗氧化活性进行... 研究西红花花瓣总黄酮的提取最优条件及抗氧化活性。采用L(934)正交试验设计,考察了提取温度、时间、乙醇浓度、提取次数等因素对西红花花瓣总黄酮提取效果的影响。采用.OH自由基、.DPPH自由基体系,对西红花花瓣总黄酮的抗氧化活性进行研究。结果表明最佳提取条件为,乙醇浓度为60%,提取温度为70℃,提取时间为2 h,提取次数为3次。抗氧化结果表明,西红花花瓣总黄酮对.OH自由基、.DPPH自由基均有较好的清除作用,并与浓度呈一定依赖关系。最优条件下总黄酮得率达20.451 mg/g,西红花花瓣总黄酮对两种自由基均有不同程度的清除作用。 展开更多
关键词 西红花 总黄酮 正交试验 抗氧化活性
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如何用好土力学——对青年土木工程师谈土力学的理论与应用 被引量:7
15
作者 赵成刚 曾巧玲 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2002年第6期54-56,共3页
针对青年学生和年轻的土木工程师在工程实践中如何使用好土力学的理论这一问题进行了讨论.指出了土力学理论与其它土木工程结构理论的根本区别,以及工程经验和判断力的重要性,并就工程经验和判断力以及如何进行培养展开了讨论.本文还对... 针对青年学生和年轻的土木工程师在工程实践中如何使用好土力学的理论这一问题进行了讨论.指出了土力学理论与其它土木工程结构理论的根本区别,以及工程经验和判断力的重要性,并就工程经验和判断力以及如何进行培养展开了讨论.本文还对如何阅读土力学文献和如何选择土力学数学模型进行了论述.最后还列出了Casagrand[2]对实际应用土力学理论的要求. 展开更多
关键词 土力学理论 工程应用 数学模型 桥梁结构 岩土工程
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干、湿毛巾对烟气的吸附作用 被引量:2
16
作者 赵成刚 伍萍 张羽 《消防科学与技术》 CAS 2007年第1期30-33,共4页
分析了火灾中生成的烟气对人员逃生和身体的损害,人员在火场中正确逃生方法即采用湿毛巾捂住口鼻的方法。运用试验研究方法,选用多种试验样品,采用烟气毒性和烟密度两种试验研究了该逃生方法的科学性。
关键词 毒性 烟密度 湿毛巾 人员逃生 成分分析
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番红花花瓣总黄酮的体外抗氧化活性研究 被引量:4
17
作者 赵成刚 刘雅莉 《广东农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第17期91-93,103,共4页
为了探讨番红花花瓣总黄酮的体外抗氧化作用,采用分光光度法测定其对血清羟自由基、脂质过氧化物(MDA)、NO及超氧阴离子等的清除能力,并通过多元线性回归分析,考察番红花花瓣总黄酮与体外抗氧化活性的相关性。结果表明,番红花花瓣总黄... 为了探讨番红花花瓣总黄酮的体外抗氧化作用,采用分光光度法测定其对血清羟自由基、脂质过氧化物(MDA)、NO及超氧阴离子等的清除能力,并通过多元线性回归分析,考察番红花花瓣总黄酮与体外抗氧化活性的相关性。结果表明,番红花花瓣总黄酮具有较强的抗氧化性能、自由基清除能力和一定的还原力,能有效抑制脂质过氧化,且抗氧化能力与番红花花瓣总黄酮含量呈正相关。 展开更多
关键词 番红花花瓣 总黄酮 抗氧化 MDA
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土力学的现状及其数值分析方法中某些问题的讨论 被引量:20
18
作者 赵成刚 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期1361-1364,共4页
概括性地论述了土力学目前的状况,指出土力学仍然处于半理论、半经验的发展水平。论述了土力学数值分析方法在工程应用中存在的问题,并对如何正确地使用土力学的数值分析方法和改变土力学数值分析在工程应用中的不利状况进行了讨论。另... 概括性地论述了土力学目前的状况,指出土力学仍然处于半理论、半经验的发展水平。论述了土力学数值分析方法在工程应用中存在的问题,并对如何正确地使用土力学的数值分析方法和改变土力学数值分析在工程应用中的不利状况进行了讨论。另外,就如何改善这种状况提出了一些措施。从这些讨论可以得到以下结论,土力学还处于发展的初期阶段,随着土力学的理论及其数值分析方法的不断发展,以及其使用经验的不断积累,计算土力学在工程实践中将会得到越来越多的应用,它必将成为岩土工程分析中的有力工具。 展开更多
关键词 土力学的现状 岩土数值分析方法 工程应用
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壳体理论与喷射混凝土支护的柔性特征 被引量:5
19
作者 赵成刚 刘素华 《煤矿开采》 2003年第3期7-9,12,共4页
 用壳体理论分析了喷射混凝土支护的柔性特征,得到了支护的"柔度"Δ与硐室半径r0、喷层厚度s的确定关系;给出了支护结构径向位移的计算公式。论证了支护柔度与围岩形变压力的关系,从控制围岩变形方面,探讨了支护结构对保持...  用壳体理论分析了喷射混凝土支护的柔性特征,得到了支护的"柔度"Δ与硐室半径r0、喷层厚度s的确定关系;给出了支护结构径向位移的计算公式。论证了支护柔度与围岩形变压力的关系,从控制围岩变形方面,探讨了支护结构对保持围岩稳定性的机理。 展开更多
关键词 壳体理论 喷射混凝土支护 柔度 硐室 径向位移 薄壁筒 径向抗力 围岩稳定性 喷层厚度
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热动力学的稳态与非饱和土的临界状态 被引量:5
20
作者 赵成刚 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期730-733,共4页
临界状态的概念是临界状态土力学中最重要的概念之一,它是临界状态土力学的基石。但到目前为止,非饱和土临界状态的明确的定义以及到达临界状态的必要条件还没有清晰地给出。基于热力学的理论,推导给出了非饱和土变形过程到达最终点即... 临界状态的概念是临界状态土力学中最重要的概念之一,它是临界状态土力学的基石。但到目前为止,非饱和土临界状态的明确的定义以及到达临界状态的必要条件还没有清晰地给出。基于热力学的理论,推导给出了非饱和土变形过程到达最终点即稳态的约束条件。指出非饱和土变形过程到达最后的结束状态就是稳定平衡状态(简称稳态),而这种稳态针对非饱和土而言,就是其临界状态;非饱和土的临界状态是具有普适性的热力学过程的稳态的特殊情况。与基于实验给出的非饱和土临界状态的条件相比,给出的非饱和土临界状态的约束条件是更具完备性和一般性,并且是基于严格的热力学的理论推导得到的,而不是根据某一特殊非饱和土样本的实验结果给出的结论。 展开更多
关键词 临界状态 非饱和土 热力学过程的稳态
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