黏土岩的三维非正交弹塑性本构模型

1

作者 路德春 陈力伟 +3 位作者 周鑫 邢辉辉 姜美玲 杜修力 《防灾减灾工程学报》 北大核心 2025年第5期1005-1013,共9页

黏土岩作为典型的黏聚-摩擦型地质材料,受力时矿物颗粒错动与黏土基质变形引发黏聚力和内摩擦角动态演化,导致材料呈现复杂的硬化规律与剪胀特性。基于黏聚-摩擦联合硬化规律与非正交塑性流动法则,构建了黏土岩的三维非正交弹塑性本构... 黏土岩作为典型的黏聚-摩擦型地质材料,受力时矿物颗粒错动与黏土基质变形引发黏聚力和内摩擦角动态演化,导致材料呈现复杂的硬化规律与剪胀特性。基于黏聚-摩擦联合硬化规律与非正交塑性流动法则,构建了黏土岩的三维非正交弹塑性本构模型。首先利用莫尔-库仑强度准则与黏土岩的多轴试验数据,反演得到黏聚力和内摩擦角在硬化/软化过程中的演化规律,并通过引入两个独立的硬化/软化函数实现定量描述。其次,提出应力相关的塑性内变量,有效刻画了黏土岩在低围压下的脆性行为与高围压下的延性行为。利用分数阶导数直接获得屈服函数的非正交方向作为塑性流动方向,规避了非关联流动法则中构造塑性势函数的复杂过程。最后,通过多组常规三轴排水试验评估模型合理性。结果表明,该模型能合理描述黏土岩的典型非线性力学行为,包括应变硬化/软化特性、剪缩/剪胀现象以及不同围压条件下的脆-延性转变,为黏土岩工程力学特性的理论分析与数值模拟提供了可靠的本构模型支持。 展开更多

关键词 黏土岩 本构模型 非正交流动法则 塑性 黏聚-摩擦联合硬化

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基于改进Willam-Warnke准则的断裂相场模型

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作者 路德春 何钦 +2 位作者 周鑫 赵金科 杜修力 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期932-941,共10页

基于断裂相场理论框架,提出了一种无需应变能分解的相场模型。通过采用拉伸截断的Willam‐Warnke准则构建等效裂纹驱动力,旨在避免传统相场法对能量分解算法的依赖,并表征裂隙岩石的复杂断裂破坏行为。采用交错求解算法,依托Abaqus有限... 基于断裂相场理论框架,提出了一种无需应变能分解的相场模型。通过采用拉伸截断的Willam‐Warnke准则构建等效裂纹驱动力,旨在避免传统相场法对能量分解算法的依赖,并表征裂隙岩石的复杂断裂破坏行为。采用交错求解算法,依托Abaqus有限元平台,编制了相场模型的UEL子程序,并开展预制单/双裂隙岩石板压缩试验的数值模拟。结果表明,单裂隙算例中,相场模型合理捕捉了初始翼型裂纹和次生共面剪切裂纹的起裂、扩展以及贯穿全过程,且与试验结果吻合良好。双裂隙算例的参数分析显示,垂直间距对断裂模式影响较弱,而平行间距变化会诱发岩桥区域出现不同的裂纹汇聚类型。数值模拟成功捕捉到试验中观测到的剪切裂纹交互、翼型裂纹融合、翼型与剪切裂纹汇聚等破坏现象,验证了模型对复杂裂纹拓扑演化的表征能力。 展开更多

关键词 相场模拟 裂纹驱动力 Willam‐Warnke准则 裂纹扩展 岩石力学

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台风下香港K11大楼风振响应实测及分析 被引量：10

3

作者 林巍 黄铭枫 +1 位作者 郭中秀 楼文娟 《深圳大学学报（理工版）》 EI CAS 北大核心 2012年第1期45-50,共6页

对香港K11大楼开展台风下风振响应实测研究,给出2008年台风北冕(Kammuri)作用下该楼的风振响应实测数据.基于三阶和四阶统计量对其风振加速度的时程数据进行统计分析,评价该大楼的风振舒适度.利用谱分析识别结构的自振频率,与该楼的有... 对香港K11大楼开展台风下风振响应实测研究,给出2008年台风北冕(Kammuri)作用下该楼的风振响应实测数据.基于三阶和四阶统计量对其风振加速度的时程数据进行统计分析,评价该大楼的风振舒适度.利用谱分析识别结构的自振频率,与该楼的有限元计算及自振频率经验公式结果进行对比.并通过基于零穿越率的峰值因子法和基于经典极值理论的改进Gumbel法对加速度响应的峰值因子进行计算,结果表明,两种方法所得结果基本一致,而GB50009-2001取值偏低. 展开更多

关键词 工程结构 高层建筑 台风风振实测 极值统计 风振舒适度设计 香港K11大楼

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中国规范CPT砂土液化判别模型的改进与概率形式

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作者 赵泽宁 段伟 +2 位作者 蔡国军 武猛 刘松玉 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第4期869-876,共8页

静力触探(CPT)因其高效可靠等优点被广泛用于评估砂土液化势。目前中国常用的《岩土工程勘察规范》中典型CPT方法(岩规法)在涉及细粒和深层土的液化判别结果方面存在不合理性,并且结果难以整合到概率风险评估中。本研究考虑细粒含量、... 静力触探(CPT)因其高效可靠等优点被广泛用于评估砂土液化势。目前中国常用的《岩土工程勘察规范》中典型CPT方法(岩规法)在涉及细粒和深层土的液化判别结果方面存在不合理性,并且结果难以整合到概率风险评估中。本研究考虑细粒含量、不确定性和采样偏差的影响,基于贝叶斯加权最大似然估计法,建立CPT双曲线概率模型以改进岩规法,并推荐采用液化概率(PL)=15%所对应的临界锥尖阻力表达式作为确定性方法。最后用实际案例验证所提模型的可靠性。结果表明:CPT双曲线模型中的临界锥尖阻力随深度增加逐渐增大并稳定,更能反映土体的动力特性。模型适用范围更广,可用于深层土和细粒含量较高的土,准确性高于岩规法和国际通用的Robertson和Wride方法。在不确定性较高的场地,概率模型在一定程度上可以作为确定性模型的替代或补充。 展开更多

关键词 砂土液化 静力触探 双曲型模型 概率 细粒含量

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基于超渗产流的降雨型大孔隙土坡水分运移特性分析

5

作者 李尚辉 阙云 +1 位作者 翁斌 蒋振梁 《水资源与水工程学报》 北大核心 2025年第4期169-176,共8页

为揭示强降雨作用下大孔隙土坡的水分运移特性,基于运动波方程和Green-Ampt模型,建立耦合坡面动态积水效应的双重渗透介质降雨边界表征方法;借助COMSOL Multiphysics中的多孔介质渗流和偏微分方程(PDE)模块对数值模型进行二次开发,并通... 为揭示强降雨作用下大孔隙土坡的水分运移特性,基于运动波方程和Green-Ampt模型,建立耦合坡面动态积水效应的双重渗透介质降雨边界表征方法;借助COMSOL Multiphysics中的多孔介质渗流和偏微分方程(PDE)模块对数值模型进行二次开发,并通过室内模型试验验证该计算方法的合理性。结果表明:大孔隙会延迟坡面产流的发生,与传统非饱和土坡相比,大孔隙土坡的最大积水深度减小了20.6%,坡内湿润锋深度增加了150%;坡面积水深度随大孔隙占比的增大而显著减小,水分交换系数与导水系数之比对积水深度无明显影响;随着大孔隙占比的增大,两域(基质域与大孔隙域)之间的水分交换量和交换深度显著增大,水分交换系数越大,两域间的水分互馈越强烈,导水系数之比主要影响水分交换峰值。大孔隙对水分运移的影响具有明显的时效性,在长历时降雨条件下,其对土坡可能带来的不利影响不容忽视。 展开更多

关键词 大孔隙土坡 超渗产流 强降雨 二次开发 水分交换 双重渗透模型

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基于子集模拟的建设工程项目多资源均衡优化算法 被引量：6

6

作者 王家 刘可心 +1 位作者 张学清 陈涛 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期168-176,共9页

为高效、稳定地求解建设工程项目管理过程中的多资源均衡问题,提出一种基于子集模拟的优化算法.多资源均衡问题中,如直接采用工序计划开始时间作为决策变量,在优化算法的实现时易违反工序间的逻辑关系.为避免该问题,本文采用工序计划开... 为高效、稳定地求解建设工程项目管理过程中的多资源均衡问题,提出一种基于子集模拟的优化算法.多资源均衡问题中,如直接采用工序计划开始时间作为决策变量,在优化算法的实现时易违反工序间的逻辑关系.为避免该问题,本文采用工序计划开始时间的间隔率变量表示(在二者的映射中考虑工序间的逻辑关系),并据此建立间隔率变量表示的建设工程项目多资源均衡优化模型,以简化基于子集模拟的优化算法的操作流程.通过算例验证,与目前应用较广的遗传算法相比,本文提出的优化算法在最优解的获取稳定性上有较大改进. 展开更多

关键词 资源均衡问题 子集模拟 马尔科夫链蒙特卡罗 间隔率 遗传算法

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基于工程易损性灾变论的高铁路基服役状态评价 被引量：2

7

作者 陈舒阳 曹禄来 姚永胜 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1645-1654,共10页

传统铁路路基状态评估的有损检测不宜用于高铁无砟轨道,而以轨检车为代表的无损检测物理意义不明确,难以定性路基病害或预测其变化趋势。鉴于高铁路基易受工后沉降及运营环境等多因素影响,类似于工程承灾模型,故以灾变论为基础,引入工... 传统铁路路基状态评估的有损检测不宜用于高铁无砟轨道,而以轨检车为代表的无损检测物理意义不明确,难以定性路基病害或预测其变化趋势。鉴于高铁路基易受工后沉降及运营环境等多因素影响,类似于工程承灾模型,故以灾变论为基础,引入工程易损性理念。分别将运营环境与路基自身属性类比为致灾体、承灾体,将常规轨检车动检与工后沉降监测、外部运营环境调查相结合,采用可拓物元分析法为计算模型,提出高铁路基服役状态评价新方法,并依托沪宁城际铁路典型区段展开实例分析。研究结果表明:引入工程易损性理念后,实现了基于统计学意义、工学机理与工程地质环境的高铁路基状态“三位一体”综合评判,有助于反映其瞬时性状、病害成因及发展趋势,较传统方法更为全面合理。该方法可为高铁路基服役状态的提前预判与及时响应,以及铁路部门运营方案调整及养护维修等提供理论支撑。 展开更多

关键词 高铁路基 服役状态 工程易损性 工后沉降 轨道质量指数

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高摩阻超静定土工格栅在粗粒土夹层中的剪胀作用研究 被引量：2

8

作者 崔新壮 姜鹏 +2 位作者 王艺霖 金青 陈璐 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期141-152,共12页

在加筋土工程中,采用异型格栅和设置粗粒土夹层可以有效增强筋土相互作用。然而粗粒土夹层厚度的确定方法仍有待进一步研究。基于一种带有凸起节点结构的高摩阻超静定土工格栅(high resistance hyperstatic geogrids,简称HRHG)与砾石的... 在加筋土工程中,采用异型格栅和设置粗粒土夹层可以有效增强筋土相互作用。然而粗粒土夹层厚度的确定方法仍有待进一步研究。基于一种带有凸起节点结构的高摩阻超静定土工格栅(high resistance hyperstatic geogrids,简称HRHG)与砾石的直剪试验结果,建立了剪切硬化筋土界面的剪胀本构模型,并进一步研究了筋土剪胀应力在土体内引起附加应力的分布规律。通过开展不同法向压力(30、50、80 kPa)下的直剪试验,研究了不同粗粒土夹层厚度(60、100、140、180 mm)对筋土相互作用的影响,并与筋土界面剪胀应力的分布规律进行了对比分析。结果表明,筋土界面剪胀本构模型可以有效计算剪缩位移和剪胀位移,且最终剪胀位移随法向压力增加而减小。由界面剪胀应力引起的粗粒土中附加应力随着与筋土界面距离的增加而降低,但是剪胀范围逐步增大。粗粒土夹层厚度的增加可以有效提高界面剪切强度,但存在最优夹层厚度使界面剪切强度的增幅迅速降低。最优夹层厚度随着法向压力的增加而减小。通过对比分析最优夹层厚度与剪胀应力比之间的关系,提出了基于筋土界面剪胀本构模型的确定最优夹层厚度的半经验公式,可为HRHG在工程中的设计或应用提供参考。 展开更多

关键词 超静定土工格栅 筋土相互作用 直剪试验 剪胀应力 粗粒土夹层

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多源数据融合驱动的城市快速路交通状态划分 被引量：6

9

作者 谷远利 杜恒 陆文琦 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期213-220,231,共9页

为提升交通状态划分效果,本文提出一种基于负激励项的改进模糊C均值聚类(BNITFCM)交通状态划分模型。该模型在原有FCM(Fuzzy C-Means)模型基础上考虑了交通流样本点权重以及交通流参数权重对聚类效果的影响,并引入隶属度负激励项、交通... 为提升交通状态划分效果,本文提出一种基于负激励项的改进模糊C均值聚类(BNITFCM)交通状态划分模型。该模型在原有FCM(Fuzzy C-Means)模型基础上考虑了交通流样本点权重以及交通流参数权重对聚类效果的影响,并引入隶属度负激励项、交通流权重负激励项、交通流样本点权重负激励项使聚类结果呈现类内高耦合、类间低耦合的特性。在此基础上,对样本点进行加权处理,用加权欧氏距离描述样本点之间的关系。通过拉格朗日乘子法得出模型的迭代公式并通过该迭代公式对模型进行求解。针对大多交通状态划分方法参数特征维度低的问题,本文以经过多源数据融合获得的速度、速度标准差、流量、密度和道路满载度构建高维特征输入。以数值仿真实验检验了BNIT-FCM模型在分类准确性方面的表现,结果表明,BNIT-FCM模型较FCM模型和改进模糊隶属度FCM模型(IFMD-FCM)的ARI(Adjusted Rand Index)分别提升了4.17%和3.56%。以深圳市北环大道卡口和浮动车数据的交通流为研究对象,实验结果表明,BNIT-FCM模型对比FCM模型以及IFMD-FCM模型的轮廓系数分别提升了4.12%和4.07%;同时,BNIT-FCM模型采用多源融合数据的速度及其标准差比单独采用卡口数据和单独采用浮动车数据的速度及其标准差的轮廓系数分别提升了29.67%和54.13%。 展开更多

关键词 城市交通 交通状态划分 改进FCM聚类模型 多源数据 多维特征

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考虑参数空间变异性的无限长边坡可靠度分析 被引量：33

10

作者 李典庆 祁小辉 +1 位作者 周创兵 张利民 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期1799-1806,共8页

目前有关土体参数空间变异性对边坡稳定性影响的研究没有考虑抗剪强度参数随深度变化的影响。为此,提出了考虑土体抗剪强度参数均值随深度变化的无限长边坡稳定性概率分析方法。采用Karhunen-Loeve展开建立了表征土体空间变异性的随机... 目前有关土体参数空间变异性对边坡稳定性影响的研究没有考虑抗剪强度参数随深度变化的影响。为此,提出了考虑土体抗剪强度参数均值随深度变化的无限长边坡稳定性概率分析方法。采用Karhunen-Loeve展开建立了表征土体空间变异性的随机场模型。探讨了考虑土体抗剪强度参数空间变异性时边坡失效概率和最危险滑动面的变化规律。最后,以无限长边坡稳定性概率分析问题为例验证了所提方法的有效性。结果表明:土体抗剪强度参数的空间变异性对无限长边坡失效概率有明显的影响,边坡失效概率随土体抗剪强度参数相关距离的增加而减小。对于不排水黏性边坡来说,边坡不排水抗剪强度随深度变化越明显,边坡失效概率越小。边坡最危险滑动面大部分都位于边坡底部。对于摩擦/黏性边坡来说,随着边坡抗剪强度随深度变化的增强,边坡失效概率有先减后增的趋势。抗剪强度参数随深度变化不同趋势对最危险滑动面分布规律有明显的影响。不考虑抗剪强度参数均值随深度变化将会导致最危险滑动面最可能出现在边坡底部。 展开更多

关键词 边坡稳定性 空间变异性 无限长边坡 失效概率 最危险滑动面 KL展开

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预埋与绑扎埋管形式能量桩传热特性研究 被引量：21

11

作者 刘汉龙 吴迪 +2 位作者 孔纲强 王成龙 吴宏伟 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期333-340,共8页

预埋钢管能量桩是一种新型桩埋管形式的地源热泵技术,然而,针对其特殊埋管形式下传热特性的研究却相对较少。针对预埋钢管单U型埋管能量桩的传热管-钢管-混凝土-桩周土的传热特性开展模型试验和数值模拟研究,测得在热-冷循环温度荷载作... 预埋钢管能量桩是一种新型桩埋管形式的地源热泵技术,然而,针对其特殊埋管形式下传热特性的研究却相对较少。针对预埋钢管单U型埋管能量桩的传热管-钢管-混凝土-桩周土的传热特性开展模型试验和数值模拟研究,测得在热-冷循环温度荷载作用下预埋钢管单U型埋管能量桩桩体及桩周土体的温度变化规律;为了对比分析,同时开展了传统绑扎单U型埋管能量桩的传热特性模型试验,并分析了预埋钢管能量桩的适用性。研究结果表明,预埋钢管能量桩的传热性能略低于绑扎埋管能量桩的传热性能;夏季工况两种埋管形式能量桩桩体温度和桩周土体温度最终变化量分别相差23%和16%左右;冬季工况该数值约为14%和18%左右。 展开更多

关键词 能量桩 埋管形式 传热特性 模型试验 COMSOL软件

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考虑参数空间变异性的非饱和土坡可靠度分析 被引量：23

12

作者 蒋水华 李典庆 +1 位作者 周创兵 张利民 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期2569-2578,共10页

在考虑多个土体参数空间变异性的基础上,提出了基于拉丁超立方抽样的非饱和土坡稳定可靠度分析的非侵入式随机有限元法。利用Hermite随机多项式展开拟合边坡安全系数与输入参数间的隐式函数关系,采用拉丁超立方抽样技术产生输入参数样本... 在考虑多个土体参数空间变异性的基础上,提出了基于拉丁超立方抽样的非饱和土坡稳定可靠度分析的非侵入式随机有限元法。利用Hermite随机多项式展开拟合边坡安全系数与输入参数间的隐式函数关系,采用拉丁超立方抽样技术产生输入参数样本点,通过Karhunen-Loève展开方法离散土体渗透系数、有效黏聚力和内摩擦角随机场,并编写了计算程序NISFEM-KL-LHS。研究了该方法在稳定渗流条件下非饱和土坡可靠度分析中的应用。结果表明:非侵入式随机有限元法为考虑多个土体参数空间变异性的非饱和土坡可靠度问题提供了一种有效的分析工具。土体渗透系数空间变异性和坡面降雨强度对边坡地下水位和最危险滑动面位置均有明显的影响。当降雨强度与饱和渗透系数的比值大于0.01时,边坡失效概率急剧增加。当土体参数变异性或者参数间负相关性较大时,忽略土体参数空间变异性会明显高估边坡失效概率。 展开更多

关键词 边坡 非饱和渗流 空间变异性 可靠度 拉丁超立方抽样

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不同刚度约束对能量桩应力和位移的影响研究 被引量：15

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作者 王成龙 刘汉龙 +2 位作者 孔纲强 吴宏伟 李建斌 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期4261-4268,共8页

能量桩是一种在传递上部建筑荷载的同时获取地热能源的新技术,其实际工作过程中,热荷载会引起桩体的膨胀或收缩,而桩顶建筑和桩底持力层则会对桩体变形产生约束,进一步影响桩体的应力和位移,但是目前对该问题的研究却十分有限。基于模... 能量桩是一种在传递上部建筑荷载的同时获取地热能源的新技术,其实际工作过程中,热荷载会引起桩体的膨胀或收缩,而桩顶建筑和桩底持力层则会对桩体变形产生约束,进一步影响桩体的应力和位移,但是目前对该问题的研究却十分有限。基于模型试验和数值模拟方法,对桩顶和桩底不同约束条件下两种埋管形式(单U和W型)的桩体位移和热应力进行了分析,并进一步探讨了位移零点随桩顶和桩底约束条件的变化规律。研究结果表明,随着桩顶上部荷载约束刚度的增大,桩体位移零点上移,桩体热应力随着深度增大而减小;随着桩端土体约束刚度的增大,桩体位移零点下移,桩体热应力随着深度增大而增大;相较于无外荷载,工作荷载作用下位移零点上移。 展开更多

关键词 桩基 能量桩 热力学特性 模型试验 数值模拟

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红石河堰塞湖漫顶溃坝风险评估 被引量：16

14

作者 常东升 张利民 +1 位作者 徐耀 黄润秋 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2009年第1期50-55,共6页

四川省青川县红石河堰塞湖是2008年5月12日汶川大地震形成的34座大型堰塞湖之一,是由东河口滑坡堵塞红石河形成的。该堰塞体高度约50m、宽度约250m、顺河向长度约500m、形成的最大库容约400万m3。本文作者对红石河堰塞体做了较详尽的现... 四川省青川县红石河堰塞湖是2008年5月12日汶川大地震形成的34座大型堰塞湖之一,是由东河口滑坡堵塞红石河形成的。该堰塞体高度约50m、宽度约250m、顺河向长度约500m、形成的最大库容约400万m3。本文作者对红石河堰塞体做了较详尽的现场试验,包括土的冲蚀试验、土的基本物性试验等。基于现场试验数据,对土的冲蚀性和漫顶溃坝风险做了详细的分析。结果显示,从土的抗冲蚀性角度考虑,只要有水溢出就会有土体被冲蚀,这说明红石河堰塞体的漫顶溃决可能性较高。本文还提出经验公式来预测红石河堰塞体漫顶的溃决时间,大约为4.5d,如果考虑到大石块对抗冲蚀稳定性的有利影响,这一数值会增大。此外,还研究了溃决深度随时间的变化规律。 展开更多

关键词 汶川地震 堰塞湖 漫顶 溃坝 冲蚀 风险分析

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聚丙烯酸酯乳液改性砂浆微观结构与改性机理 被引量：9

15

作者 李蓓 田野 +3 位作者 赵若轶 段安 李宗津 马红岩 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1345-1352,1361,共9页

为了研究聚丙烯酸酯乳液(PA)改性砂浆硬化过程中微观结构的形成过程及改性机理,分析PA聚合物乳液在新拌水泥砂浆中的吸附特性,并模拟孔隙溶液和PA乳液之间相互作用.同时采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDX)法表征了PA改性砂浆微观... 为了研究聚丙烯酸酯乳液(PA)改性砂浆硬化过程中微观结构的形成过程及改性机理,分析PA聚合物乳液在新拌水泥砂浆中的吸附特性,并模拟孔隙溶液和PA乳液之间相互作用.同时采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDX)法表征了PA改性砂浆微观结构的演化过程.试验结果表明,PA颗粒将与孔隙溶液中的钙离子发生化学反应,PA聚合物将以不同的形态吸附在水泥砂浆的局部部位.在此基础上,考虑PA聚合物改性乳液与水泥基材料的反应,提出一种改进的聚合物改性与微观结构形成模型.这对研究聚合物改性水泥基材料的力学性能与推广聚合物改性水泥基材料在工程中的应用具有重要意义. 展开更多

关键词 聚合物改性水泥砂浆 微观结构 聚合物改性机理 聚合物乳液 表面活性剂

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跨越走滑断层黏土地层动力响应离心机试验研究 被引量：9

16

作者 蔡奇鹏 吴宏伟 +2 位作者 胡平 陈星欣 李升才 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期2424-2432,共9页

地震中基岩走滑断层活动引起跨断层地下结构物破坏,上覆土层的非一致响应机制尚不明确,隐伏裂缝影响规律认识不足。基于可模拟走滑断层活动的层状剪切箱,针对黏土地层展开两个离心机振动台试验,对比上覆土体中隐伏裂缝的影响。试验结果... 地震中基岩走滑断层活动引起跨断层地下结构物破坏,上覆土层的非一致响应机制尚不明确,隐伏裂缝影响规律认识不足。基于可模拟走滑断层活动的层状剪切箱,针对黏土地层展开两个离心机振动台试验,对比上覆土体中隐伏裂缝的影响。试验结果表明,当地层中不存在隐伏裂缝时,基岩走滑断层错动对两盘地层的非一致振动的影响不显著。当地层中存在隐伏裂缝,错动盘一侧土体的振动加速度幅值随振动循环次数的增加逐渐减小,固定盘和错动盘两侧土体出现非一致振动响应,固定盘一侧土体产生的超静孔压大于错动盘一侧。隐伏裂缝对土体非一致振动响应的影响范围受限于其在地层中的分布范围,探明隐伏裂缝上断点的埋深具有重要工程意义。 展开更多

关键词 土工离心机 振动台试验 走滑断层 隐伏裂缝 动力响应

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短车道信号控制交叉口通行能力概率模型 被引量：8

17

作者 马万经 陆艳 +1 位作者 安琨 赵靖 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期1641-1646,共6页

针对短车道信号控制交叉口,提出考虑不同流向相互阻塞概率的通行能力计算模型,该模型克服了以往交叉口通行能力计算模型中对交叉口短车道影响考虑不足的缺陷.根据短车道条件下不同交通流的相互阻塞特征,将交叉口短车道分为三类.基于车... 针对短车道信号控制交叉口,提出考虑不同流向相互阻塞概率的通行能力计算模型,该模型克服了以往交叉口通行能力计算模型中对交叉口短车道影响考虑不足的缺陷.根据短车道条件下不同交通流的相互阻塞特征,将交叉口短车道分为三类.基于车流到达随机性,考虑相邻周期排队状态的相互作用,将阻塞过程划分为不阻塞、可能阻塞、阻塞后三个阶段,建立了通行能力计算模型.基于实测数据标定后的微观仿真分析表明,相对于HCM(Highway CapacityManual)模型,该模型计算结果能够相对更真实地反映短车道信号控制交叉口通行能力.针对短车道长度、短车道数目,绿信比和周期长度的参数敏感性分析,进一步揭示了在不同流量水平下短车道对交叉口通行能力的影响. 展开更多

关键词 通行能力 短车道 阻塞概率 信号控制交叉口

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隐伏裂缝对互层胶结土中正断层扩展影响研究 被引量：7

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作者 蔡奇鹏 吴宏伟 +2 位作者 胡平 陈星欣 郭力群 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期2015-2021,共7页

基岩断层错动引起上覆土体变形,互层胶结土体中断层破裂机制认识不足,隐伏裂缝影响规律掌握不明确。基于4个离心机试验,针对黏土与砂土构成的9层互层土,对比土体胶结特性和隐伏裂缝上断点埋深影响。试验结果表明,正断层错动影响下,互层... 基岩断层错动引起上覆土体变形,互层胶结土体中断层破裂机制认识不足,隐伏裂缝影响规律掌握不明确。基于4个离心机试验,针对黏土与砂土构成的9层互层土,对比土体胶结特性和隐伏裂缝上断点埋深影响。试验结果表明,正断层错动影响下,互层非胶结土体受剪切作用发生变形破坏,在断层上方形成一倒梯形分布的不均匀沉降区,并形成集中剪切带。当不均匀沉降传至地表时,顶层非饱和黏土层形成地表张拉破裂。而互层胶结土则观测到受弯变形破坏,从而产生剪切破裂和张拉破裂。其中,地表张拉破裂的深度远大于互层非胶结土体的观测结果。互层胶结土中,随着隐伏裂缝上断点埋深的增加,由上断点扩展形成破裂的倾角随之增加,地表破裂向上盘一侧偏移。 展开更多

关键词 土工离心机 地裂缝扩展 隐伏裂缝 胶结土

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正断层错动诱发单桩破坏及避让距离研究 被引量：8

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作者 蔡奇鹏 吴宏伟 +1 位作者 陈星欣 郭力群 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期720-726,共7页

历次地震实例表明基岩断层错动诱发建筑桩基破坏,针对桩基础的近断层破坏机理认识不足。采用土工离心机试验,研究正断层错动引起上覆砂土中单桩基础的破坏。试验详细量测单桩及土体变形,监测桩身轴力及弯矩随基岩错动量的变化规律。试... 历次地震实例表明基岩断层错动诱发建筑桩基破坏,针对桩基础的近断层破坏机理认识不足。采用土工离心机试验,研究正断层错动引起上覆砂土中单桩基础的破坏。试验详细量测单桩及土体变形,监测桩身轴力及弯矩随基岩错动量的变化规律。试验数据表明,当错动量为0.4 m时,单桩与桩周土体协同变形,桩顶出现显著位移。随着错动量增加,上覆土体变形集中于破裂带,使得桩顶位移显著减少。该破裂带在基岩和土体的交界面上偏离基岩错动方向,与水平面呈80°方向发展至地表,并在单桩靠近断层上盘一侧地表出露。上覆砂土变形可分为静止区、剪切区和刚体位移区。当单桩位于剪切区附近,桩身受弯变形使得桩顶向上盘一侧倾斜。针对正断层错动,单桩在下盘一侧和上盘一侧离开基岩断层线的安全避让距离分别为15 m和10 m。 展开更多

关键词 离心机模拟 单桩 正断层 避让距离

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正断层诱发砂土中群桩基础破坏及避让距离研究 被引量：6

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作者 蔡奇鹏 甘港璐 +2 位作者 吴宏伟 陈星欣 肖朝昀 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期1067-1075,1128,共10页

地震中发震断层诱发桩基失效,导致上部结构破坏甚至坍塌,相关破坏机制和避让距离缺乏系统研究。通过离心机试验和数值模拟,针对基岩正断层活动诱发上覆砂土中群桩基础的静力破坏展开研究,考察不同群桩断层相对位置下群桩的破坏特征。试... 地震中发震断层诱发桩基失效,导致上部结构破坏甚至坍塌,相关破坏机制和避让距离缺乏系统研究。通过离心机试验和数值模拟,针对基岩正断层活动诱发上覆砂土中群桩基础的静力破坏展开研究,考察不同群桩断层相对位置下群桩的破坏特征。试验与计算结果均表明,当群桩跨越断层时,正断层活动使群桩向上盘一侧倾斜,并使基桩弯向上盘一侧。基桩桩顶荷载的重分布进一步使基桩形成受拉和受压两种破坏模式。数值参数分析表明,在不同桩位上,群桩的变形响应可划分为5个特征区域。对于埋深为20.0 m的基岩正断层,群桩在上盘和下盘一侧的安全避让距离分别为23.5 m和15.9 m,其中下盘一侧离开断层7.9 m至上盘一侧离开断层4.1 m的区域需要进行重点避让。 展开更多

关键词 土工离心机 数值模拟 正断层 群桩 避让距离

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