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基于CPTU测试的K_0固结黏土中静压桩时变承载力研究 被引量:12
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作者 李镜培 李林 +1 位作者 孙德安 龚卫兵 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期193-200,共8页
基于空间滑动面(SMP)准则改进的K_0固结各向异性修正剑桥模型,考虑K_0固结饱和黏土初始应力各向异性、应力历史及应力诱发各向异性对土体三维力学特性的影响,推导了静压沉桩柱孔扩张问题的弹塑性解析解。在此基础上,根据桩侧土体应力状... 基于空间滑动面(SMP)准则改进的K_0固结各向异性修正剑桥模型,考虑K_0固结饱和黏土初始应力各向异性、应力历史及应力诱发各向异性对土体三维力学特性的影响,推导了静压沉桩柱孔扩张问题的弹塑性解析解。在此基础上,根据桩侧土体应力状态与单剪试验中试样应力状态的相似性,结合桩周土轴对称固结理论提出采用孔压静力触探仪(CPTU)锥尖阻力、锥肩孔隙水压力及相应孔压消散数据预测静压桩时变承载力的理论方法。通过离心机模型试验实测结果和理论预测值的对比,验证了理论方法的有效性,研究了静压桩承载力随时间的变化规律。研究结果表明,本文理论预测方法避免了土体基本参数测定等繁琐过程,且可以较为合理地预测静压桩时变承载力;静压桩沉桩结束后其承载力在短时间内迅速增加,之后承载力增加幅度变缓且逐渐趋于稳定值;静压桩桩径越大,沉桩结束后承载力增加的速度越慢,承载力达到稳定值的时间越长。 展开更多
关键词 SMP准则 孔压静力触探 锥尖阻力 孔压 时变承载力 离心机模型试验
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基于有效应力法的静压桩时变承载力研究 被引量:9
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作者 李林 李镜培 +1 位作者 赵高文 崔纪飞 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期4547-4553,4560,共8页
基于天然饱和黏土地基中静压沉桩扩孔问题的弹塑性解,以沉桩结束后桩周土体的应力状态为初始条件,推导了桩周孔压消散的解析解。在此基础上,考虑桩周土体再固结过程中的土体松弛效应,提出了采用有效应力计算天然饱和黏土中静压桩时变承... 基于天然饱和黏土地基中静压沉桩扩孔问题的弹塑性解,以沉桩结束后桩周土体的应力状态为初始条件,推导了桩周孔压消散的解析解。在此基础上,考虑桩周土体再固结过程中的土体松弛效应,提出了采用有效应力计算天然饱和黏土中静压桩时变承载力的理论方法。通过已有离心模型试验和现场试验结果对该方法进行了验证,研究了沉桩结束后静压桩承载力随固结时间的变化规律。结果表明,提出的理论方法合理考虑了土体的原位力学特性、沉桩效应及沉桩结束后土体有效应力的变化,因而可以较好地预测静压桩的时变承载力。该研究成果为合理确定黏土中静压桩承载力提供了理论依据,具有一定的理论和工程意义。 展开更多
关键词 有效应力 再固结 土体松弛 离心模型试验 时变承载力
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侵蚀环境下矮塔斜拉桥时变承载力研究与评定 被引量:4
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作者 周雨洁 宋旭明 +1 位作者 唐冕 李金鹏 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期3005-3015,共11页
矮塔斜拉桥造型独特、美观大方、经济合理,近年来在国内外应用广泛。为了研究其在侵蚀环境下的承载能力随时间的变化规律、评定桥梁的工作状态,以我国东部沿海地区某在役刚构体系矮塔斜拉桥为工程背景,通过全桥有限元模型得出矮塔斜拉... 矮塔斜拉桥造型独特、美观大方、经济合理,近年来在国内外应用广泛。为了研究其在侵蚀环境下的承载能力随时间的变化规律、评定桥梁的工作状态,以我国东部沿海地区某在役刚构体系矮塔斜拉桥为工程背景,通过全桥有限元模型得出矮塔斜拉桥的最不利受力位置,探讨墩、塔等关键构件合适的混合单元模拟方式,分析得到精度和效率均较高的单元比例系数。采用ANSYS建立梁单元与实体单元相结合的精细化混合有限元模型,分析斜拉索、钢筋和混凝土等多种劣化因素影响下的桥梁时变承载力的变化规律。研究结果表明:在第20~30年间,斜拉索锈蚀对刚构体系矮塔斜拉桥承载力的影响尤其显著,经过每20年换索后,拉索可始终处于良好的力学性能状态;第30~60年间,影响桥梁承载力的主要因素为混凝土的劣化等因素,在60年之后预应力钢筋锈蚀加剧,结构的承载力降低速率加快。参照《公路桥梁承载能力检测评定规程》,在计算混凝土和钢筋的截面折减系数的基础上拟合出桥梁承载力的时变表达式,引入承载力恶化变量,发现其与时间呈现负相关,为同类桥梁在侵蚀环境下的时变承载力评估提供参考。 展开更多
关键词 矮塔斜拉桥 混合单元 时变承载力 侵蚀劣化 承载力评定
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基于矩法的CRTSⅡ型轨道板横向抗弯承载力时变可靠度研究 被引量:4
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作者 邹红 卢朝辉 余志武 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期103-110,共8页
建立列车荷载与环境共同作用下轨道板横向抗弯承载力极限状态函数,利用该极限状态函数,提出基于矩法的CRTSⅡ型轨道板横向抗弯承载力时变可靠度分析方法。算例假定轨道板处于3种不同侵蚀环境中(低速退化、中等退化和严重退化)。分析结... 建立列车荷载与环境共同作用下轨道板横向抗弯承载力极限状态函数,利用该极限状态函数,提出基于矩法的CRTSⅡ型轨道板横向抗弯承载力时变可靠度分析方法。算例假定轨道板处于3种不同侵蚀环境中(低速退化、中等退化和严重退化)。分析结果表明:矩法易与结构有限元分析技术结合,方便用于具有隐式功能函数的无砟轨道结构可靠度分析;与蒙特卡洛方法相比,在计算结果几乎相同的情况下,提高了计算效率。时变可靠度分析结果同时表明:当轨道板处于中等或严重退化环境中时,其横向抗弯承载力可靠度会低于规范限值。本文研究结果对无砟轨道的使用寿命预测和维修养护有一定的参考意义。 展开更多
关键词 CRTSⅡ型轨道板 时变横向抗弯承载力 有限元方法 时变可靠度 矩法
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天然饱和黏土地基静压桩承载力时效性研究 被引量:14
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作者 李林 李镜培 +1 位作者 孙德安 方睿 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期2515-2522,共8页
分别以柱孔和球孔扩张模拟桩身和桩端的贯入过程,采用可以考虑天然饱和黏土应力历史和应力各向异性的圆孔扩张解答描述桩周土体的应力状态,推导了饱和黏土地基中静压桩终压力的理论解,进而基于桩周孔压径向消散的固结解答,在考虑桩周土... 分别以柱孔和球孔扩张模拟桩身和桩端的贯入过程,采用可以考虑天然饱和黏土应力历史和应力各向异性的圆孔扩张解答描述桩周土体的应力状态,推导了饱和黏土地基中静压桩终压力的理论解,进而基于桩周孔压径向消散的固结解答,在考虑桩周土再固结过程中松弛效应的基础上,推导了沉桩结束后静压桩时变承载力的解答,建立了静压桩承载力时效性系数的理论表达式。通过离心模型和现场试验对所提的理论解答的正确性进行了验证,研究了天然饱和黏土中静压桩承载力的时效性。结果表明:沉桩结束后较短时间内静压桩承载力时效性是超孔压消散和土体触变恢复共同作用的结果,一定间歇期后超孔压消散成为承载力增长的主要原因。 展开更多
关键词 终压力 时变承载力 离心模型试验 时效性系数
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基于总应力法的静压桩极限承载力时效性研究 被引量:8
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作者 李镜培 李林 +1 位作者 孙德安 方睿 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期2154-2163,共10页
考虑天然饱和黏土的应力历史和初始应力各向异性,推导得出了静压沉桩过程和再固结过程中静压桩周土体应力状态的变化规律。在此基础上,根据静压桩承载时桩侧土体应力状态与单剪试验及三轴试验中土体应力状态之间的相关性,基于总应力法... 考虑天然饱和黏土的应力历史和初始应力各向异性,推导得出了静压沉桩过程和再固结过程中静压桩周土体应力状态的变化规律。在此基础上,根据静压桩承载时桩侧土体应力状态与单剪试验及三轴试验中土体应力状态之间的相关性,基于总应力法推导了天然饱和黏土地层中静压桩时变承载力的解析解,提出了桩侧和桩端承载系数的理论计算方法。采用离心模型试验对本文解答进行验证,研究了沉桩结束后静压桩承载力随再固结时间的变化规律,分析了土体原位力学特性与静压桩承载系数之间的关系。研究结果表明,沉桩结束后静压桩承载力的增长主要是由于桩侧承载力的增长,而且静压桩承载力在沉桩结束后较短时间内增加的幅度较大,随后增长幅度变缓并趋于稳定;土体超固结比和静止侧压力系数越大,沉桩结束后承载力增长速率越快,但桩侧和桩端承载系数均随土体超固结比和静止侧压力系数的增大而减小。 展开更多
关键词 总应力法 初始应力各向异性 再固结 承载系数 离心模型试验 时变承载力
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