干密度对低水力梯度下花岗岩崩积土饱和渗流特征的影响

1

作者 罗桂鹏 蒋秀姿 +1 位作者 杨贵清 董辉 《水土保持通报》 北大核心 2025年第2期22-29,共8页

[目的]探究花岗岩崩积土低水力梯度下的渗流规律,为区域的工程建设和地质灾害防治提供科学依据。[方法]通过开展不同干密度条件下花岗岩崩积土的常水头渗透试验,研究了花岗岩崩积土在低水力梯度下的渗流特征。[结果]不同初始干密度条件... [目的]探究花岗岩崩积土低水力梯度下的渗流规律,为区域的工程建设和地质灾害防治提供科学依据。[方法]通过开展不同干密度条件下花岗岩崩积土的常水头渗透试验,研究了花岗岩崩积土在低水力梯度下的渗流特征。[结果]不同初始干密度条件下花岗岩崩积土渗流速度(v)与水力梯度(i)的关系曲线(v-i)在低水力梯度下均表现出不同程度的波动性,且渗透系数均随水力梯度增加而增大,当水力梯度增大到临界水力梯度i_(cr)时,渗透系数基本保持不变,近似线性渗流,此时的渗透系数随干密度增加呈对数下降。同时,当土体干密度小于1.5 g/cm^(3)时临界水力梯度i_(cr)波动较大,当干密度大于1.5 g/cm^(3)时临界水力梯度i_(cr)随干密度呈线性增长。[结论]不同干密度条件下花岗岩残积土的饱和渗流在低水力梯度下均具有波动特征,且渗流波动性的内在原因与孔隙特征的变化有关。研究成果为花岗岩崩坡积土的渗流过程研究提供了新的视角,为花岗岩崩坡积土的固结分析和渗透稳定性计算提供了参考。 展开更多

关键词 干密度 花岗岩崩积土 低水力梯度 波动性 临界水力梯度

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湖南省废弃煤矿地面沉陷监测的遥感技术应用探讨 被引量：7

2

作者 丁俊 马宁 谢一晖 《中国矿业》 北大核心 2019年第A02期236-239,共4页

湖南省大量废弃煤矿存在较高的地面沉陷风险。本文基于湖南省已知煤矿地面沉陷的特点,根据可见光遥感、雷达遥感和无人机遥感在煤矿地面沉陷监测的现状,分析各自的优势和局限性,并从工作原则、现场地质调查、遥感数据源选择、信息提取... 湖南省大量废弃煤矿存在较高的地面沉陷风险。本文基于湖南省已知煤矿地面沉陷的特点,根据可见光遥感、雷达遥感和无人机遥感在煤矿地面沉陷监测的现状,分析各自的优势和局限性,并从工作原则、现场地质调查、遥感数据源选择、信息提取、时空规律分析及趋势预测等5个方面开展应用探讨,提出通过可见光卫星遥感结合无人机遥感,建立适宜的目视解译标志和信息提取流程是目前开展大面积监测的可行途径,从而为灾害防治提供理论依据。 展开更多

关键词 地面沉陷监测 废弃煤矿 遥感技术 湖南省

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红黏土干缩裂隙表面形态量化下的深度计算模型

3

作者 董辉 王威 +2 位作者 姚英杰 刘高志 徐平 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期1588-1603,共16页

黏土失水产生裂隙是一种常见自然现象,裂隙破坏了土体完整性,降低了土体强度、渗透性等力学特征,是引发滑坡、堤坝失稳等岩土体破坏的重要原因。掌握干缩裂隙深度发展的变化规律,是探究裂隙深度影响边坡入渗模式并确定边坡稳定的关键环... 黏土失水产生裂隙是一种常见自然现象,裂隙破坏了土体完整性,降低了土体强度、渗透性等力学特征,是引发滑坡、堤坝失稳等岩土体破坏的重要原因。掌握干缩裂隙深度发展的变化规律,是探究裂隙深度影响边坡入渗模式并确定边坡稳定的关键环节,为此,通过室内模型实验,得到裂隙开裂过程的表面和深度之间变化关系,探索土体表面粗糙度对饱和红黏土干缩裂隙的影响,利用回归分析和机器学习算法建立深度预测模型。研究结果表明:依据裂隙表面形态特征,干缩有效裂隙大致分为直线型、曲线型和转折型3类,其中,直线型和曲线型裂隙分别占总数的54%和29%;随着土体表面粗糙度增加,表层裂隙发育速度增大75%且发生转折概率增大8%,得到相同深度下有效裂隙形态变化特征;饱和红黏土的裂隙表面面积、长度、距离与深度的皮尔逊相关系数分别为0.90、0.93、0.87。根据裂隙表面几何形态特征参数,以多元非线性回归和梯度提升回归树算法建立裂隙深度预测模型,预测误差均能控制在15%内,可为裂隙深度研判提供参考。 展开更多

关键词 红黏土 干缩裂隙 表面形态 裂隙深度 计算模型

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干湿循环条件下红砂岩软弱夹层微结构与剪切强度的关联性 被引量：32

4

作者 陈宾 周乐意 +3 位作者 赵延林 王智超 晁代杰 贾古宁 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1633-1642,共10页

极旱极涝频繁交替的极端气候事件会加剧岩土风化,降低强度,影响岩土工程结构稳定。采用直剪试验和扫描电镜技术,研究了对顺层红砂岩边坡稳定性起控制作用的软弱夹层在常温状态、干湿循环条件下(60℃风干)的力学特性及微观结构变化规律,... 极旱极涝频繁交替的极端气候事件会加剧岩土风化,降低强度,影响岩土工程结构稳定。采用直剪试验和扫描电镜技术,研究了对顺层红砂岩边坡稳定性起控制作用的软弱夹层在常温状态、干湿循环条件下(60℃风干)的力学特性及微观结构变化规律,通过相关分析、逐步回归方法得到了影响强度的微结构显著变量,构建了反映二者关联性的回归方程。研究表明:红砂岩软弱夹层剪切强度及黏聚力在1～5次循环过程中急剧降低,5次后变化趋缓,循环次数对内摩擦角变化影响微小;干湿循环次数增加,平均面积、平均直径、平均周长、定向概率熵等4个微结构参数减小,并与黏聚力呈现正相关关系;颗粒个数、平均形状系数、形态分布分形维数3个微观参数与黏聚力呈现负相关关系;分析认为,干湿循环过程中宏观力学特性蜕化及微观结构参数变化之间显著相关,干湿循环造成的岩土颗粒胀缩、碎裂、结构破坏是导致红砂岩软弱夹层剪切强度蜕化的主要原因。 展开更多

关键词 干湿循环 红砂岩 软弱夹层 微结构 剪切强度

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考虑变形及应力响应的填石路堤强夯有效加固深度研究

5

作者 徐平 侯伟琦 +2 位作者 乔世范 董辉 罗正东 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期141-153,共13页

以贵州盘兴高速公路超大粒径填石高路堤强夯加固工程为例,基于强夯加固后路堤不同深度范围内填料密实程度变化规律和强夯加固夯击能量传播衰减特征,对填石高路堤强夯有效加固深度进行了综合研究.同时,基于体应变方程推导了考虑路堤强夯... 以贵州盘兴高速公路超大粒径填石高路堤强夯加固工程为例,基于强夯加固后路堤不同深度范围内填料密实程度变化规律和强夯加固夯击能量传播衰减特征,对填石高路堤强夯有效加固深度进行了综合研究.同时,基于体应变方程推导了考虑路堤强夯加固后夯坑深度和填料压实密度控制要求的强夯有效加固深度计算公式.开展现场压实试验,获得了压实能量作用下路堤填料压实密度与静土压力增量的函数关系.开展现场强夯加固试验,分析了路堤表面位移及内部动、静应力随夯击次数的变化规律.结果表明:压实能量作用下路堤填料压实密度与静土压力增量有较强的相关性.填石高路堤夯击8次后夯坑深度达932 mm,夯坑附近路堤表面最大隆起值达50 mm.夯击能量作用下路堤深处动应力峰值和静土压力增量随深度增加衰减较快,夯坑附近路堤表面隆起值随与夯锤边缘距离增加衰减更加显著,强夯竖向有效加固深度和横向有效加固半径分别大约为5.0 m、2.5 m.基于不同夯击次数下强夯有效加固深度实测数据,拟合了建立的填石高路堤强夯有效加固深度计算公式的修正系数,进一步建立了综合考虑强夯加固横向和竖向作用效应及加固质量控制要求的有效加固深度优化计算公式. 展开更多

关键词 道路工程 填石高路堤 有效加固深度 压实密度 静土压力增量 强夯施工参数

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基坑开挖进程中渗流-偏压耦合工况下土体变形研究

6

作者 徐平 向汐文 +1 位作者 乔世范 董辉 《水资源与水工程学报》 北大核心 2025年第4期160-168,共9页

为了研究在渗流与偏压荷载共同作用下基坑开挖进程中土体变形的演化特征,以某实际工程中的竖井开挖部分为研究对象,构建渗流-偏压耦合数值模型,系统分析两种外部因素对基坑变形特性的影响机制。结果表明:临水侧坑壁的水平位移最大,且随... 为了研究在渗流与偏压荷载共同作用下基坑开挖进程中土体变形的演化特征,以某实际工程中的竖井开挖部分为研究对象,构建渗流-偏压耦合数值模型,系统分析两种外部因素对基坑变形特性的影响机制。结果表明:临水侧坑壁的水平位移最大,且随开挖深度增加呈非线性增长趋势,渗流作用抑制了非临水侧坑壁的侧向变形;通过对多种工况的对比分析发现,渗流引起的侧向位移增幅显著高于偏压荷载单独作用下的结果,说明渗流在变形发展中起主导作用;在渗流-偏压耦合条件下,坑底隆起变形呈现非对称分布,最大变形集中在临水侧的坑角区域,因此,在此类复杂环境下,传统支护设计应充分考虑渗流导致的土体软化效应,并开展抗隆起稳定性验算。研究成果为类似工程提供了重要理论支撑,有助于提高基坑支护设计的科学性与适应性。 展开更多

关键词 渗流 偏压荷载 基坑开挖 土体变形 侧向位移 非对称分布 土体软化效应 支护设计

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岩溶区水环境作用在役隧道衬砌结构的变形特征分析 被引量：7

7

作者 董辉 杨晓晖 +1 位作者 衣智明 罗正东 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1595-1604,共10页

为研究岩溶区地质环境因素对在役隧道衬砌结构变形的影响问题,以岩溶地区典型在役隧道为依托,在降雨条件下,考虑溶洞布置形态、直径、溶洞与隧道间距、节理面倾角等地质环境因素,通过相似物理模型试验和数值模拟,对衬砌表面应变、孔隙... 为研究岩溶区地质环境因素对在役隧道衬砌结构变形的影响问题,以岩溶地区典型在役隧道为依托,在降雨条件下,考虑溶洞布置形态、直径、溶洞与隧道间距、节理面倾角等地质环境因素,通过相似物理模型试验和数值模拟,对衬砌表面应变、孔隙水压力、围岩压力和位移分别进行分析。主要结论如下:1)衬砌表面孔隙水压力主要受到节理面倾角和溶洞布置形态的影响,且节理倾角的作用强于溶洞布置形态,竖向正交溶洞布置截面孔隙水压力变化区间约为斜向布置截面的10倍,且衬砌顶部测点位置孔隙水压力变化区间约为底部测点位置的10倍。2)衬砌表面围岩压力随节理面倾角和溶洞直径的增大而减小,溶洞距离l和倾角θ之间符合l≤-0.4θ+30时,衬砌表面有明显的受压增大趋势。3)衬砌结构变形最大的参数组合为:节理倾角在50°~55°,溶隧距离为1. 5倍隧道直径,溶洞沿顺层节理分布,溶洞直径为3/4倍隧道直径和斜向截面布置形态。研究结果可为预测在役隧道可能危险区域提供参考,对岩溶区隧道灾害的研究具有一定参考意义。 展开更多

关键词 安全工程 岩溶 在役隧道 衬砌结构 变形特征

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爆炸复合板压力容器径向裂纹的无损检测及其安全性分析 被引量：12

8

作者 马雯波 蔡青 邓莉莹 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期54-60,131,共8页

通过直探头、斜探头、TOFD (超声波衍射时差法)等方法,对S31603/Q345R复合板压力容器的径向裂纹进行无损检测以比较其缺陷检出能力;通过扫描电镜观察其微观结构,分析其失效机理;最后,通过数值计算分析其安全性能.结果表明,直探头检测时... 通过直探头、斜探头、TOFD (超声波衍射时差法)等方法,对S31603/Q345R复合板压力容器的径向裂纹进行无损检测以比较其缺陷检出能力;通过扫描电镜观察其微观结构,分析其失效机理;最后,通过数值计算分析其安全性能.结果表明,直探头检测时回波面较小易导致漏检,TOFD检测时不锈钢粗晶粒产生的回波易掩盖径向裂纹产生的回波从而导致漏检,而斜探头因检测回波面大,检测效果优于直探头和TOFD,建议采用斜探头检测以确保径向裂纹的检出;通过扫描电镜发现爆炸复合板结合界面呈明显的正弦波状且存在元素相互扩散现象;且结合界面处存在的裂纹、空洞等缺陷使其强度降低;最后,通过数值计算分析发现该类裂纹的存在使得复合板压力容器存在较大的安全隐患. 展开更多

关键词 复合板 径向裂纹 无损检测 应力分析

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岩石软化时效变形的弹黏塑性模型表征 被引量：1

9

作者 王智超 周丁 +1 位作者 王维国 胡茜 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期527-532,共6页

为同时描述岩石应变软化以及时间相依的变形特征,基于超固结土的下负荷面模型,依据相对过应力思路,以Hashiguchi的下负荷面为参考屈服面,建立一种能表征岩石软化时效变形特征的弹黏塑性本构模型。相对于原下负荷面模型,新模型增加了2个... 为同时描述岩石应变软化以及时间相依的变形特征,基于超固结土的下负荷面模型,依据相对过应力思路,以Hashiguchi的下负荷面为参考屈服面,建立一种能表征岩石软化时效变形特征的弹黏塑性本构模型。相对于原下负荷面模型,新模型增加了2个能通过不同应变速率三轴压缩试验测定的率敏性参数c0和m',并结合岩石的特点用弹性模量E0和变形模量Ed代替原模型中的回弹指数κ与压缩指数λ。新模型采用以当前应力、黏塑性应变以及黏塑性应变速率为状态变量的动屈服准则函数,给出了基于Newton-Raphson迭代的应力积分算法,且成功地将其嵌入到大型有限元软件ABAQUS中。利用新模型对岩石率敏性三轴试验进行模拟验证,结果表明:预测结果与试验结果吻合良好;模型参数物理意义清晰、简单可测,能正确描述岩石的率敏性及应变软化等特征,可用于复杂边值问题的有限元计算。 展开更多

关键词 岩石 率敏性 应变软化 弹黏塑性模型 本构关系

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开挖卸荷扰动深部巷道围岩变形破坏特征研究 被引量：29

10

作者 王新丰 何毅 +2 位作者 陆明远 高毓浩 李珊 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期83-90,共8页

为解决开挖卸荷工程扰动条件下深部巷道围岩失稳变形加剧与受力破坏严重问题,采用层次分析(AHP)、数理计算与数值模拟的综合研究方法,分析卸荷扰动作用下深部巷道围岩的典型形变特点;建立围岩失稳破坏的综合评价体系,得出围岩裂隙场、... 为解决开挖卸荷工程扰动条件下深部巷道围岩失稳变形加剧与受力破坏严重问题,采用层次分析(AHP)、数理计算与数值模拟的综合研究方法,分析卸荷扰动作用下深部巷道围岩的典型形变特点;建立围岩失稳破坏的综合评价体系,得出围岩裂隙场、应力场与位移场的时空演化特征。研究结果表明:深部开挖扰动围岩具有内部卸荷失稳、外部非线性变形的双重典型形变特征;围岩垂直应力与水平应力的耦合作用引发围岩的变形破坏;深部开挖巷道围岩具有初期形变量大、位移变化速度快、流变性强的特点,顶板下沉和底板鼓起是围岩失稳变形的显著特征。 展开更多

关键词 开挖卸荷 深部巷道 失稳变形 评价体系 应力场 耦合作用

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重复荷载下玄武岩纤维沥青混合料的永久变形及其分数阶黏弹塑性模型 被引量：7

11

作者 张永军 罗文波 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期116-122,共7页

为准确描述高温重复荷载下玄武岩纤维沥青混合料的非线性黏弹塑性力学行为,本工作在西原模型的基础上,考虑分数阶黏塑性和Rabotnov损伤律,构建了玄武岩纤维沥青混合料的非线性黏弹塑性力学模型。根据黏弹性力学理论推导了带间歇时间的... 为准确描述高温重复荷载下玄武岩纤维沥青混合料的非线性黏弹塑性力学行为,本工作在西原模型的基础上,考虑分数阶黏塑性和Rabotnov损伤律,构建了玄武岩纤维沥青混合料的非线性黏弹塑性力学模型。根据黏弹性力学理论推导了带间歇时间的半正矢波重复荷载作用下沥青混合料永久变形的模型表达式,并利用表达式对玄武岩纤维掺量分别为0.2%、0.3%、0.4%、0.5%(质量分数,下同)和不掺加纤维的改性沥青混合料的永久变形试验结果进行拟合,算法选取LM最优化算法,确定了全部模型参数。随后根据模型表达式和材料参数,计算了流动数FN、FN指数并与高温下动态模量及车辙试验的数据比较,研究了永久变形的变化规律。结果表明:该模型可以很好地描述重复荷载作用下不同玄武岩纤维掺量的沥青混合料三阶段永久变形特性;玄武岩纤维的掺入显著提高了混合料的高温性能,且其最佳掺量为0.3%;模型计算的流动数FN、FN指数与动态模量及动稳定度数据有较强的相关性,进一步验证了模型描述永久变形行为的准确性。最后对比了分数阶参数与流动数FN、FN指数的相关性,简要探讨了分数阶参数与沥青混合料高温性能的关联性。 展开更多

关键词 道路工程 非线性黏弹塑性模型 分数阶黏壶 玄武岩纤维沥青混合料 永久变形

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砂砾土渗流侵蚀中细粒迁移-沉积-滤通的物理水力临界条件 被引量：3

12

作者 董辉 谭凤鸣 +2 位作者 程子华 高乾丰 任佳展 《水文地质工程地质》 CSCD 北大核心 2024年第1期69-81,共13页

细粒迁移机制是理解砂砾土渗流侵蚀过程的基础与关键,对研究砂砾土斜坡雨水侵蚀过程的细观致灾机制具有重要意义。目前其运移模式及运移状态发生转变的临界条件并不清晰,不同物理水力条件下的细粒运动类型有所不同。为掌握砂砾土侵蚀过... 细粒迁移机制是理解砂砾土渗流侵蚀过程的基础与关键,对研究砂砾土斜坡雨水侵蚀过程的细观致灾机制具有重要意义。目前其运移模式及运移状态发生转变的临界条件并不清晰,不同物理水力条件下的细粒运动类型有所不同。为掌握砂砾土侵蚀过程中细粒的整体运动类型及其发生改变的临界条件,采用可视圆柱入渗试验和离散元数值模拟,分析了细粒迁移的影响因素和内部机理。结果表明:(1)细粒迁移受级配和水力梯度影响显著,而受初始孔隙率影响不显著,且级配的影响大于水力梯度;(2)水力作用下细粒整体运动状态可分为沉积和滤通2种模式,内部结构不稳定的砂砾土细粒运动处于滤通状态,内部结构稳定和稳定性过渡型砂砾土随水力梯度升高细粒的运动状态从整体沉积转变为整体滤通;i=3.4-(3)细粒运动状态在粒径比和水力梯度共同作用下存在明显界限,最终得到细粒沉积-滤通转变的临界条件为0.12e(D15/d85)/1.5。研究可为砂砾土斜坡渗蚀失稳防护提供理论指导。 展开更多

关键词 砂砾土 渗流侵蚀 细粒迁移 运移模式 临界条件

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基于AutoML-SHAP的超高性能混凝土抗压强度可解释预测 被引量：2

13

作者 李硕 艾丽菲拉·艾尔肯 +1 位作者 罗文波 陈锦杰 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2024年第10期3634-3644,共11页

超高性能混凝土(UHPC)的抗压强度与其配比成分之间存在高度非线性的复杂关系,利用传统的统计方法难以准确预测抗压强度。为解决这一问题,本文提出一种基于自动机器学习(AutoML)技术的UHPC抗压强度预测办法,同时引入沙普利加和解释(SHAP... 超高性能混凝土(UHPC)的抗压强度与其配比成分之间存在高度非线性的复杂关系,利用传统的统计方法难以准确预测抗压强度。为解决这一问题,本文提出一种基于自动机器学习(AutoML)技术的UHPC抗压强度预测办法,同时引入沙普利加和解释(SHAP)增加其可解释性。AutoML和SHAP的集成有助于构建精确、高效且可解释的模型。结果表明,AutoML模型可自动建立,其准确性、稳健性优于基础模型。SHAP通过全局解释性分析、单样本解释分析以及特征依赖性解释分析,阐明了各个特征因素对抗压强度的影响机理,有助于UHPC抗压强度发展机制以及影响参数重要性的理解,可为UHPC的设计与应用提供参考。 展开更多

关键词 超高性能混凝土 抗压强度 机器学习 AutoML SHAP

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堆积碎石土斜坡浅表入渗的空间分布与变异性研究 被引量：11

14

作者 董辉 黄润秋 +2 位作者 罗潇 罗正东 蒋秀姿 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1501-1509,共9页

为探究强降雨下堆积体斜坡入渗参数的空间分布与空间变异性,通过筛分试验及双环入渗试验分别对堆积体斜坡试验点不同粒径区间碎石质量分数、碎石土渗透系数、饱和渗透系数、不同深度碎石土含水率进行测量,对数据进行普通Kriging插值统... 为探究强降雨下堆积体斜坡入渗参数的空间分布与空间变异性,通过筛分试验及双环入渗试验分别对堆积体斜坡试验点不同粒径区间碎石质量分数、碎石土渗透系数、饱和渗透系数、不同深度碎石土含水率进行测量,对数据进行普通Kriging插值统计分析,运用交叉检验选定合理理论模型与参数,获得其空间分布与变异性特征。研究结果表明:测试区碎石土入渗符合Kostiakov模型;不同粒径区间碎石质量分数采用高斯半变异函数理论模型空间插值精度最高,碎石土渗透系数和不同深度碎石土含水率采用球状半变异函数理论模型空间插值精度最高;粒径大于10 mm碎石主要分布于坡顶与坡腰区域且使该区域碎石土渗透系数的空间变异性相对较大,细小碎石(粒径2~10 mm)则聚积在坡脚位置,碎石土渗透系数速率沿坡面由上至下呈逐渐减少的空间分布趋势;浅土层(0~15 cm)坡腰含水率比坡顶、坡脚要高,而深土层(15~25 cm)坡脚含水率比坡顶、坡腰要高,且随深度增加缓慢上升。研究结果可作为碎石土滑坡降雨致滑的理论参考依据。 展开更多

关键词 滑坡 堆积碎石土 入渗特性 空间变异性 Kriging内插法

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强降雨作用下碎石土斜坡室内模型试验研究 被引量：15

15

作者 董辉 李智飞 +1 位作者 蒋秀姿 屈畅姿 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期236-241,共6页

强降雨是碎石土滑坡的主要诱发因素。通过室内人工强降雨对碎石土边坡进行研究,在雨强为1.6 mm/min下研究了初始含水率与降雨历时相同时不同斜坡坡度(缓坡22°和陡坡31°)下模型边坡的变形特征和雨水入渗特征。结果表明:随降雨... 强降雨是碎石土滑坡的主要诱发因素。通过室内人工强降雨对碎石土边坡进行研究,在雨强为1.6 mm/min下研究了初始含水率与降雨历时相同时不同斜坡坡度(缓坡22°和陡坡31°)下模型边坡的变形特征和雨水入渗特征。结果表明:随降雨历时增加,坡体沉降值及坡体内部水平位移不断增加,其中在坡腰0.5 m处和坡脚处最大累积水平位移分别为1.99 mm、1.82 mm(缓坡),0.42 mm、0.29 mm(陡坡);降雨过程中,坡体入渗过程是自上而下发展变化的,降雨结束时坡脚雨水入渗深度最大,坡顶次之,坡腰最小,且在缓坡坡顶和坡腰处雨水入渗深度比陡坡大;在同一雨强下,降雨结束后缓坡最终沉降值比陡坡大,且在坡脚处沉降值最大。以上结果有利于对降雨入渗诱发碎石土滑坡的失稳机理和变形机制的进一步研究。 展开更多

关键词 安全工程 碎石土 降雨作用 模型试验

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非饱和压实土率相关变形特征与时效模型 被引量：7

16

作者 王智超 金刚 +2 位作者 吴晓峰 邓旭华 董辉 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期719-727,共9页

为研究高填方路堤压实土率相关变形特征,对不同压实度的非饱和压实土分别开展了不同加载速率以及不同围压条件下的CD三轴剪切试验,探讨了不同工况下压实土的剪切强度指标;借助GDS饱和土静态三轴仪的围压控制器来间接测定非饱和压实土体... 为研究高填方路堤压实土率相关变形特征,对不同压实度的非饱和压实土分别开展了不同加载速率以及不同围压条件下的CD三轴剪切试验,探讨了不同工况下压实土的剪切强度指标;借助GDS饱和土静态三轴仪的围压控制器来间接测定非饱和压实土体变的途径。试验结果表明:压实土强度及变形特征具有明显的时间相依性,加载速率越大,压实土的抗剪强度越高,超固结变形特性越强,抗剪强度指标黏聚力c值增幅较大、内摩擦角φ值增幅较小;低围压下,压实土呈应变软化及剪胀变形,且压实度越高,应变软化及剪胀变形越显著,c值增加明显、φ值增加缓慢。采用基于下负荷面的弹黏塑性本构模型对路基压实土的率相关变形特征进行表征,预测结果与试验数据吻合良好,表明该模型适用于高填方路堤长期沉降分析。 展开更多

关键词 压实土 率敏性 超固结 抗剪强度 弹黏塑性 本构模型

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平面剪切来流作用下串列布置三圆柱流致运动特性研究 被引量：9

17

作者 涂佳黄 谭潇玲 +3 位作者 邓旭辉 郭小刚 梁经群 张平 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期787-802,共16页

基于四步半隐式特征线分裂算子有限元方法,对Re=100时,剪切来流作用下串列三圆柱体双自由度流致振动问题进行了数值计算.首先,与现有文献结果进行对比验证该方法的正确性.然后,着重分析剪切率、固有频率比和折减速度三个关键参数对串列... 基于四步半隐式特征线分裂算子有限元方法,对Re=100时,剪切来流作用下串列三圆柱体双自由度流致振动问题进行了数值计算.首先,与现有文献结果进行对比验证该方法的正确性.然后,着重分析剪切率、固有频率比和折减速度三个关键参数对串列三圆柱体结构流致动力响应及流场特性的影响.数值计算结果表明:剪切率、固有频率比与折减速度对结构振幅和运动轨迹的影响较大.随剪切率的增大,上游圆柱最大振幅的变化与单圆柱工况类似.中下游圆柱最大振幅会增大且会出现双向共振现象,同时,发生共振响应区域会扩大.随固有频率比的增大,上游圆柱顺流向锁定区间范围会减小,而中下游圆柱双向锁定区间会扩大.另一方面,均匀来流作用下,结构运动轨迹以'8'字形和不规则形状为主.随剪切率的增大,锁定区间内运动轨迹会由'8'字形转变为'雨滴'形.在大剪切率与高固有频率比工况下,中游圆柱体结构运动轨迹会出现'双雨滴'形状.最后,通过对流场特性的分析,揭示了剪切来流作用下串列三圆柱结构流致运动响应的内在机理. 展开更多

关键词 平面剪切来流 串列三圆柱 流致运动 动力响应 流场特性

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上游静止方柱尾流对下游方柱体尾激振动效应影响 被引量：6

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作者 涂佳黄 谭潇玲 +3 位作者 杨枝龙 邓旭辉 郭小刚 张平 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期1321-1335,共15页

基于半隐式特征线分裂算子有限元法,对低雷诺数下串列布置上游静止方柱–下游双自由度运动方柱体结构的尾激振动问题进行了研究.首先与现有文献结果进行对比验证该方法的正确性.然后着重分析了雷诺数(Re)与折减速度(U_r)两个关键参数对... 基于半隐式特征线分裂算子有限元法,对低雷诺数下串列布置上游静止方柱–下游双自由度运动方柱体结构的尾激振动问题进行了研究.首先与现有文献结果进行对比验证该方法的正确性.然后着重分析了雷诺数(Re)与折减速度(U_r)两个关键参数对下游方柱尾激振动响应的影响,同时将计算结果与单方柱工况进行了对比.数值计算结果表明,雷诺数和折减速度对下游方柱的振幅、振动频率和运动轨迹等动力响应特性的影响较大.随着雷诺数的增大,双柱系统的互扰效应从以涡激效应为主逐渐转变为尾激效应发挥主导作用,从而导致下游方柱的振动响应增强.单方柱工况结构运动轨迹均呈'8'字形.然而,下游方柱的运动轨迹会随着雷诺数的增加而变得复杂.雷诺数较小时(Re=40, 80),下游方柱的运动轨迹基本为'8'字形.雷诺数较大时(Re=120, 160, 200),下游方柱的运动轨迹会出现双'8'字形.同时,下游方柱的尾流场特性主要呈现2S, 2S*, 2P,2T, P+S和稳态6种模式.最后,通过对流场特性进行分析,揭示了串列双方柱系统尾激振动效应的作用机理. 展开更多

关键词 串列双方柱体 尾激振动 动力响应 尾流特征 半隐式特征线分裂算子有限元法

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基于上下负荷面的弹黏塑性本构模型及应力积分算法实现 被引量：6

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作者 王智超 蒋明镜 +1 位作者 陈双林 蔡军 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期357-366,共10页

为了描述天然软土的时间相依以及结构性特征,提出了一种能考虑土体超固结和结构性的实用弹黏塑性本构模型。它以Asaoka和Hashiguchi的上下负荷面作为某一应变速率下的参考屈服面,按照相对过应力的基本思路,新引入了两个能通过不同应变... 为了描述天然软土的时间相依以及结构性特征,提出了一种能考虑土体超固结和结构性的实用弹黏塑性本构模型。它以Asaoka和Hashiguchi的上下负荷面作为某一应变速率下的参考屈服面,按照相对过应力的基本思路,新引入了两个能通过不同应变速率三轴压缩试验测定的率敏性参数c_0和m',建立了以当前应力、黏塑性应变以及黏塑性应变速率为状态变量的动屈服准则函数,并给出了基于Newton-Raphson迭代的应力积分算法,且成功地将其嵌入到大型有限元软件ABAQUS中。最终通过数值算例来验证模型的正确性以及应力积分算法的可靠性。结果表明:该模型能同时描述土体的率敏性、蠕变以及结构性特征,模型参数物理意义明确、易懂可测,预测结果与试验数据吻合良好,可用于复杂边值问题的有限元计算。 展开更多

关键词 结构性土 超固结 时间相依 应力积分

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运营前后高速铁路短间距路涵过渡段振动特性测试研究 被引量：5

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作者 屈畅姿 魏丽敏 +1 位作者 王永和 何群 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期118-125,共8页

针对高速列车反复运行对短间距路涵过渡段的影响,采用动力测试系统测试联调联试期及正式运营期过渡段的动响应。对比分析正式运营前后动响应幅值沿线路纵向的分布规律和沿路基深度的衰减规律,分析振动的峰值频率、振动能量的频带分布及... 针对高速列车反复运行对短间距路涵过渡段的影响,采用动力测试系统测试联调联试期及正式运营期过渡段的动响应。对比分析正式运营前后动响应幅值沿线路纵向的分布规律和沿路基深度的衰减规律,分析振动的峰值频率、振动能量的频带分布及沿深度衰减规律,得到路基综合刚度对过渡段振动特性的影响规律。结果表明:振动峰值频率不随深度变化,中频振动能量对基床表层以下路基存在影响;正式运营2年后,动响应沿线路纵向的分布曲线变平缓,过渡段纵向整体平顺性有所提高,列车动载长期反复作用增加了路基综合刚度,主要表现为基床表层刚度的增加。 展开更多

关键词 路涵过渡段 运营期 高速铁路 振动特性

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