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循环荷载作用下漫灌区粉质黏土的动力特性研究
1
作者
王梦洁
张莎莎
+2 位作者
杨晓华
张超
晏长根
《岩土力学》
北大核心
2025年第4期1215-1227,共13页
为明确交通荷载作用下漫灌区粉质黏土的动力变形特性,通过开展单样逐级和多样恒定幅值的循环加载动三轴试验,研究了围压、偏压固结比、排水条件、动荷载频率和循环应力比等因素对粉质黏土累积塑性应变和残余动孔压发展规律、滞回曲线演...
为明确交通荷载作用下漫灌区粉质黏土的动力变形特性,通过开展单样逐级和多样恒定幅值的循环加载动三轴试验,研究了围压、偏压固结比、排水条件、动荷载频率和循环应力比等因素对粉质黏土累积塑性应变和残余动孔压发展规律、滞回曲线演化特性以及软化指数的影响。结果表明:土体在动荷载作用下的累积塑性应变和残余动孔压的发展具有一致性,根据安定性理论可以将试样在不同试验条件下的动力行为划分为塑性安定、塑性蠕变和增量破坏3种典型情况,在试验基本工况下,塑性安定、塑性蠕变和增量破坏3种动力行为的界限循环应力比分别在0.30和0.40附近;处于塑性安定状态不排水试样的滞回特征明显,滞回曲线呈S形,随着加载的进行土体存在刚度退化现象;不排水试样的累积塑性变形小于排水试样,在较低循环应力比下排水和不排水条件土体的软化指数分别稳定在1.15左右和0.91左右;通过灰色关联度分析发现,循环应力比对累积塑性应变和孔压比的影响程度最大,围压对软化指数的影响程度最大;确定了适用于漫灌区粉质黏土的累积塑性应变模型的相关参数,预测效果良好。
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关键词
动三轴试验
粉质黏土
循环应力比
累积塑性应变
软化指数
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职称材料
基于孔压静力触探试验测试数据的原位固结系数物理信息神经网络反演方法
被引量：
1
2
作者
李林
左林龙
+1 位作者
胡涛涛
宋博恺
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第10期2889-2899,共11页
固结系数是软基沉降计算和稳定性分析的关键参数,现有固结系数原位测试方法存在耗时长且精度低的缺点。根据孔压静力触探试验(piezoconepenetrationtest,简称CPTU)贯入机制与锥肩超孔隙水压力消散模式,采用圆孔扩张理论和轴对称固结方...
固结系数是软基沉降计算和稳定性分析的关键参数,现有固结系数原位测试方法存在耗时长且精度低的缺点。根据孔压静力触探试验(piezoconepenetrationtest,简称CPTU)贯入机制与锥肩超孔隙水压力消散模式,采用圆孔扩张理论和轴对称固结方程描述CPTU锥肩超孔隙水压力的形成、发展和消散过程,利用神经网络自动微分功能将轴对称固结方程嵌入深度神经网络,通过物理方程损失函数、边界条件损失函数和初始条件损失函数形成神经网络的物理信息约束,同时将CPTU孔压测试数据作为数据驱动项,以最小化超孔隙水压力损失函数为优化目标,建立了CPTU孔压测试数据反演场地原位固结系数的物理信息神经网络(physics-informed neural networks,简称PINNs)模型。通过已有离心模型试验数据反演验证了PINNs模型反演场地原位固结系数的有效性,并利用CPTU孔压测试数据分析了PINNs模型反演原位固结系数的鲁棒性。结果表明:提出的PINNs模型能够有效利用CPTU孔压测试数据快速准确地反演场地原位固结系数;由于模型融入了物理机制约束,所需训练数据量少,且对有噪声的孔压测试数据具有较强的鲁棒性和泛化性能,为准确、快速可靠测试场地原位固结系数提供了有效途径。
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关键词
原位固结系数
静力触探
孔压测试数据
固结方程
物理信息神经网络
参数反演
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职称材料
题名
循环荷载作用下漫灌区粉质黏土的动力特性研究
1
作者
王梦洁
张莎莎
杨晓华
张超
晏长根
机构
长安大学
公路学院
长安大学西安市绿色智慧交通岩土工程重点实验室
出处
《岩土力学》
北大核心
2025年第4期1215-1227,共13页
基金
国家自然科学基金(No.42077265)
晋中市科技计划项目(市科发[2022]28号)。
文摘
为明确交通荷载作用下漫灌区粉质黏土的动力变形特性,通过开展单样逐级和多样恒定幅值的循环加载动三轴试验,研究了围压、偏压固结比、排水条件、动荷载频率和循环应力比等因素对粉质黏土累积塑性应变和残余动孔压发展规律、滞回曲线演化特性以及软化指数的影响。结果表明:土体在动荷载作用下的累积塑性应变和残余动孔压的发展具有一致性,根据安定性理论可以将试样在不同试验条件下的动力行为划分为塑性安定、塑性蠕变和增量破坏3种典型情况,在试验基本工况下,塑性安定、塑性蠕变和增量破坏3种动力行为的界限循环应力比分别在0.30和0.40附近;处于塑性安定状态不排水试样的滞回特征明显,滞回曲线呈S形,随着加载的进行土体存在刚度退化现象;不排水试样的累积塑性变形小于排水试样,在较低循环应力比下排水和不排水条件土体的软化指数分别稳定在1.15左右和0.91左右;通过灰色关联度分析发现,循环应力比对累积塑性应变和孔压比的影响程度最大,围压对软化指数的影响程度最大;确定了适用于漫灌区粉质黏土的累积塑性应变模型的相关参数,预测效果良好。
关键词
动三轴试验
粉质黏土
循环应力比
累积塑性应变
软化指数
Keywords
dynamic triaxial test
silty clay
cyclic stress ratio
cumulative plastic strain
softening index
分类号
TU411.3 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
基于孔压静力触探试验测试数据的原位固结系数物理信息神经网络反演方法
被引量：
1
2
作者
李林
左林龙
胡涛涛
宋博恺
机构
长安大学
公路学院
长安大学西安市绿色智慧交通岩土工程重点实验室
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第10期2889-2899,共11页
基金
国家自然科学基金(No.52108297)
中国博士后基金面上项目(No.2021M692742)
+2 种基金
中国博士后基金特别资助项目(No.2023T160560)
陕西省秦创原引用高层次创新创业人才项目(No.QCYRCXM-2022-29)
中央高校基本科研业务费(No.300102212301,No.300102214303)。
文摘
固结系数是软基沉降计算和稳定性分析的关键参数,现有固结系数原位测试方法存在耗时长且精度低的缺点。根据孔压静力触探试验(piezoconepenetrationtest,简称CPTU)贯入机制与锥肩超孔隙水压力消散模式,采用圆孔扩张理论和轴对称固结方程描述CPTU锥肩超孔隙水压力的形成、发展和消散过程,利用神经网络自动微分功能将轴对称固结方程嵌入深度神经网络,通过物理方程损失函数、边界条件损失函数和初始条件损失函数形成神经网络的物理信息约束,同时将CPTU孔压测试数据作为数据驱动项,以最小化超孔隙水压力损失函数为优化目标,建立了CPTU孔压测试数据反演场地原位固结系数的物理信息神经网络(physics-informed neural networks,简称PINNs)模型。通过已有离心模型试验数据反演验证了PINNs模型反演场地原位固结系数的有效性,并利用CPTU孔压测试数据分析了PINNs模型反演原位固结系数的鲁棒性。结果表明:提出的PINNs模型能够有效利用CPTU孔压测试数据快速准确地反演场地原位固结系数;由于模型融入了物理机制约束,所需训练数据量少,且对有噪声的孔压测试数据具有较强的鲁棒性和泛化性能,为准确、快速可靠测试场地原位固结系数提供了有效途径。
关键词
原位固结系数
静力触探
孔压测试数据
固结方程
物理信息神经网络
参数反演
Keywords
in-situ consolidation coefficient
static cone penetration
pore pressure test data
consolidation equation
physics-informed neural networks
parameter inversion
分类号
TU447 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
循环荷载作用下漫灌区粉质黏土的动力特性研究
王梦洁
张莎莎
杨晓华
张超
晏长根
《岩土力学》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于孔压静力触探试验测试数据的原位固结系数物理信息神经网络反演方法
李林
左林龙
胡涛涛
宋博恺
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
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职称材料
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