检索结果-内蒙古大学图书馆

振动工程学报 2015年第5期28卷 809-821页

作者：巴振宁梁建文天津大学土木工程系天津300072 滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室(天津大学) 天津300072

采用以移动斜线荷载动力格林函数为基本解的2.5维间接边界元方法求解了层状场地中凹陷地形对斜入射Rayleigh波的三维散射问题。方法将总波场分解为自由波场和散射波场,自由波场是通过将层状场地三维精确动力刚度矩阵行列式取为零形成频... 详细信息

采用以移动斜线荷载动力格林函数为基本解的2.5维间接边界元方法求解了层状场地中凹陷地形对斜入射Rayleigh波的三维散射问题。方法将总波场分解为自由波场和散射波场,自由波场是通过将层状场地三维精确动力刚度矩阵行列式取为零形成频散方程,采用搜索迭代方法求得频散曲线,进而求得自由波场。散射波场则通过施加在凹陷表面各离散斜线单元上的虚拟移动均布斜线荷载产生的动力响应来模拟,虚拟荷载的密度可通过凹陷表面的零应力边界条件建立方程求得。通过与二维散射结果的比较验证了方法正确性,并以均匀场地和基岩上单一土层场地中凹陷地形为模型,分别在频率和时域内进行了计算分析,研究了Rayleigh波斜入射下凹陷地形周围三维散射的基本规律。研究表明凹陷地形对Rayleigh波的三维散射取决于凹陷的界面形状、斜入射角度、入射频率以及层状场地的频散和多模态特性,层状场地中存在Rayleigh的高阶模态在某些频率处的位移幅值会显著大于其他模态及均匀场地位移幅值的现象。

关键词：凹陷地形 Rayleigh波三维散射层状场地格林函数

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局部锚杆失效对桩锚基坑支护体系的影响及其机理研究

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岩土工程学报 2020年第3期42卷 421-429页

作者：郑刚雷亚伟程雪松李溪源王若展天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300072 天津大学土木工程系天津300072

桩锚支护基坑中由锚杆失效引起的坍塌事故屡见不鲜。针对此问题,采用有限差分法研究了局部锚杆失效引发的土压力和支护结构内力变化等荷载传递规律,并利用大型模型试验加以定性验证。锚杆失效会导致邻近3~4根锚杆轴力显著增大,导致冠梁... 详细信息

桩锚支护基坑中由锚杆失效引起的坍塌事故屡见不鲜。针对此问题,采用有限差分法研究了局部锚杆失效引发的土压力和支护结构内力变化等荷载传递规律,并利用大型模型试验加以定性验证。锚杆失效会导致邻近3~4根锚杆轴力显著增大,导致冠梁最大剪力和弯矩增加,冠梁按照构造配筋很容易发生破坏。随着锚杆失效数量的增加,锚杆最大荷载(轴力)传递系数逐渐增大并趋于定值,破坏范围内支护桩桩身变形和受力模式逐渐由支撑式向悬臂式过渡,最大弯矩先减小后增至定值,此时其荷载(弯矩)传递系数普遍大于锚杆。可见,锚杆失效较少时,破坏沿锚杆传递,失效较多时,破坏发展至支护桩。此外,开挖深度越大,土体强度越低,支护桩及锚杆荷载传递系数越高。

关键词：基坑桩锚支护锚杆局部破坏连续破坏荷载传递系数

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吹填场区双层软黏土地基承载特性及破坏模式

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岩土力学 2019年第1期40卷 260-268页

作者：雷华阳刘广学周骏天津大学土木工程系天津300072 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300072

针对天津滨海地区围海造陆工程所形成的上软、下硬双层软黏土地基,利用室内载荷试验和数值模拟开展了双层软黏土地基的承载特性及破坏模式研究。研究表明:由于下层沉积土的补强效应,双层软黏土地基的P-S曲线会出现明显的凹凸转折点,其... 详细信息

针对天津滨海地区围海造陆工程所形成的上软、下硬双层软黏土地基,利用室内载荷试验和数值模拟开展了双层软黏土地基的承载特性及破坏模式研究。研究表明:由于下层沉积土的补强效应,双层软黏土地基的P-S曲线会出现明显的凹凸转折点,其出现的位置与宽厚比密切相关,宽厚比越小,转折点出现的时间越靠后,下层沉积土的补强效果越不明显。数值结果表明:双层软黏土地基破坏模式随着上覆土厚度的变化相差不大,均为整体剪切破坏。随着载荷板宽度的增加,双层软黏土地基以冲剪破坏模式过渡为局部剪切破坏,当载荷板宽度大于3.0 m时,表现为整体剪切破坏。

关键词：双层软黏土地基模型试验承载特性破坏模式

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软土中无筋刚性桩复合地基支承路堤的整体稳定实用计算方法

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中国公路学报 2012年第2期25卷 9-19页

作者：郑刚李帅刁钰天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300072 天津大学土木工程系天津300072

为了合理评估无筋刚性桩复合地基支承路堤的稳定性,基于已进行的软土地基上刚性桩复合地基支承路堤的破坏机理研究,提出了刚性桩复合地基的整体稳定性简化分析方法,结合3个典型算例,与基于桩身抗剪强度的传统复合地基稳定方法进行了对... 详细信息

为了合理评估无筋刚性桩复合地基支承路堤的稳定性,基于已进行的软土地基上刚性桩复合地基支承路堤的破坏机理研究,提出了刚性桩复合地基的整体稳定性简化分析方法,结合3个典型算例,与基于桩身抗剪强度的传统复合地基稳定方法进行了对比分析。结果表明:基于传统的复合地基稳定计算方法,采用桩身抗剪强度将显著高估路堤稳定性,桩身等效抗剪强度法可更好地反映刚性桩复合地基的破坏机理;采用等效荷载法、等效砂桩法和等效抗剪强度法计算得到的路堤稳定安全系数很接近;采用英国BS 8006规范方法、等效荷载法、摩擦接触法计算得到的路堤稳定安全系数显著依赖于桩土应力比。建议对无筋刚性桩复合地基支承路堤采用多种简化分析方法进行分析,保证设计的冗余度。

关键词：道路工程复合地基稳定分析方法有限差分法无筋刚性桩极限平衡法

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吹填场区双层软黏土地基超载比与卸载控制试验研究

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岩土力学 2016年第11期37卷 3072-3078,3114页

作者：雷华阳任倩卢海滨李宾天津大学土木工程系天津300072 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300072

对于围海造陆工程所开展的超载预压处理方法,地基处理效果通常采用后续变形大小来评价,其大小与超载比和卸载控制时间密切相关。针对天津滨海地区围海造陆工程所形成的典型的上软、下硬的双层软黏土地基,采用改装的固结仪进行了多种超... 详细信息

对于围海造陆工程所开展的超载预压处理方法,地基处理效果通常采用后续变形大小来评价,其大小与超载比和卸载控制时间密切相关。针对天津滨海地区围海造陆工程所形成的典型的上软、下硬的双层软黏土地基,采用改装的固结仪进行了多种超载比和卸载控制时间的试验研究,提出了适宜的超载比和最佳超载作用时间。试验表明：双层软黏土地基超载比大于0.375,超载作用时间超过主固结时间时,超载卸除后地基变形以回弹变形为主,后续的工后沉降将明显减小,减小幅度可高达70%以上;超载卸除后的土体次固结系数明显减小,减小的幅度随超载比的增大、超载作用时间的增加而减小;不同于均质地基和上硬下软的双层地基,上软、下硬双层地基的工后沉降以上部软土层沉降为主,约占总沉降量的73%以上。根据不同超载比和超载作用时间下土体的变形时程曲线,建议适宜天津滨海地区围海造陆工程软黏土地基的超载比控制在0.5以下,超载作用时间控制在1～3倍的主固结时间内。

关键词：双层软黏土地基超载预压超载比超载作用时间主固结时间

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横观各向同性凸起地形对平面qP-qSV波的散射

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岩土力学 2019年第1期40卷 379-387页

作者：巴振宁周旭梁建文天津大学土木工程系天津300072 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300072

为研究横观各向同性(TI)介质的凸起地形对平面qP-qSV波的散射问题,采用间接边界元法进行数值模拟,并且分别给出该问题在时域和频域内的解答。在求解过程中将计算模型分解为开口层状半空间域和闭合凸起域,同时将波场分解为自由波场和散... 详细信息

为研究横观各向同性(TI)介质的凸起地形对平面qP-qSV波的散射问题,采用间接边界元法进行数值模拟,并且分别给出该问题在时域和频域内的解答。在求解过程中将计算模型分解为开口层状半空间域和闭合凸起域,同时将波场分解为自由波场和散射波场,自由波场可通过直接刚度法求得,散射波场由斜线荷载动力格林函数来模拟。频域结果表明,TI介质参数的改变导致了凸起和层状半空间动力特性的改变,进而导致了凸起与层状半空间动力相互作用机制的改变,使得不同TI介质参数对应的地表位移幅值显著不同。而时域结果表明,TI介质参数与波的传播方向均对qP波和qSV波的在凸起地形中的传播有着显著影响。另外,时域结果更为清晰地展示入射波、反射波和散射波的传播过程。

关键词：凸起地形横观各向同性格林函数平面qP-qSV波间接边界元法

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悬臂排桩支护基坑沿长度方向连续破坏的机理试验研究

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岩土工程学报 2016年第9期38卷 1640-1649页

作者：程雪松郑刚黄天明邓楚涵聂东清刘杰天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300072 天津大学土木工程系天津300072

大长度基坑发生了一些沿长度方向上由局部破坏引发数10 m至100 m以上的连续破坏事故,然而基坑连续破坏的发生及终止机理却少有研究。设计了悬臂排桩支护基坑局部支护桩破坏倒塌的模型试验,对局部破坏引发的土压力和支护结构内力变化等... 详细信息

大长度基坑发生了一些沿长度方向上由局部破坏引发数10 m至100 m以上的连续破坏事故,然而基坑连续破坏的发生及终止机理却少有研究。设计了悬臂排桩支护基坑局部支护桩破坏倒塌的模型试验,对局部破坏引发的土压力和支护结构内力变化等规律等进行了研究,在此基础上进行了局部破坏引发支护桩连续破坏的试验。结果表明,基坑局部垮塌会引起邻近桩的土压力和桩身内力瞬间增大,随后坑外土体滑塌进基坑内,造成邻近支护结构主动区卸载,但此卸荷过程相对滞后。当局部垮塌引发的荷载传递系数大于邻近桩的承载力安全系数时,将会导致基坑连续破坏。连续破坏发生后,随着破坏范围增大,土体滑塌引发的卸荷使得土拱效应不足以继续导致支护桩出现破坏时,连续破坏将自然终止。试验还表明,在一定局部破坏长度范围内,局部垮塌长度越大,荷载传递系数和影响范围越大;围护桩嵌固深度越小,即支护桩抗侧移刚度越低时,荷载传递系数越小,但局部破坏影响范围较大。

关键词：基坑排桩连续破坏局部垮塌荷载传递

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刚性桩复合地基支承路堤稳定破坏机理的离心模型试验

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岩土工程学报 2012年第11期34卷 1977-1989页

作者：郑刚李帅刁钰天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300072 天津大学土木工程系天津300072

对上软下硬成层土地基中刚性桩复合地基支承路堤,进行了单排桩和群桩条件下路堤稳定破坏机理的离心模型试验,研究了不同桩体抗弯刚度和强度、不同桩体加固位置、不同桩间距和桩端嵌入硬土层深度条件下桩体的受力与变形性状、破坏模式以... 详细信息

对上软下硬成层土地基中刚性桩复合地基支承路堤,进行了单排桩和群桩条件下路堤稳定破坏机理的离心模型试验,研究了不同桩体抗弯刚度和强度、不同桩体加固位置、不同桩间距和桩端嵌入硬土层深度条件下桩体的受力与变形性状、破坏模式以及路堤的失稳破坏机理。离心机试验结果表明,不论是在单排桩还是群桩条件下,桩身最大弯矩作用点均产生于软硬土层交界面附近;在群桩条件下,桩体越靠近路堤中心桩身弯矩越小;当桩身抗弯刚度与强度较高、桩距较大且桩下端嵌入较硬土层足够深度时,可产生桩间土体沿桩的绕流甚至因产生绕流而导致路堤失稳破坏;当桩身抗弯刚度与强度较低时,在单排桩条件下,桩体会首先在软硬土层交界面处发生弯曲破坏,并可在路堤失稳前在桩身上部发生第二次弯曲破坏,而在群桩条件下,坡脚附近部分桩体首先在软硬土层交界面附近发生弯曲破坏,并可能伴随桩体受拉破坏而使桩断为上下两段,最后由于部分桩体发生整体倾覆破坏或者再次发生弯曲破坏而导致路堤发生失稳破坏;针对路堤具体的破坏情况有针对性地增大桩身抗弯强度、减小桩间距或增加桩端嵌入硬土层深度均可提高路堤的稳定性。

关键词：复合地基离心模型试验模型桩破坏模式

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基坑垮塌的离散元模拟及冗余度分析

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岩土力学 2014年第2期35卷 573-583页

作者：郑刚程雪松刁钰天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300072 天津大学土木工程系天津300072

目前基于构件设计的基坑设计理论使得很多支护体系缺乏必要的冗余度,并导致了众多基坑事故。将离散元方法引入到基坑垮塌模拟和冗余度研究中,提出了基于局部破坏的冗余度分析模拟方法。进而以探究支撑端部连接对支护结构冗余度的影响为... 详细信息

目前基于构件设计的基坑设计理论使得很多支护体系缺乏必要的冗余度,并导致了众多基坑事故。将离散元方法引入到基坑垮塌模拟和冗余度研究中,提出了基于局部破坏的冗余度分析模拟方法。进而以探究支撑端部连接对支护结构冗余度的影响为例,对两种连接情况的基坑的破坏过程进行了模拟,对其中的连续破坏现象进行了分析,并将模拟结果与实际工程进行了对比。结果表明,支护体系冗余度的提高可以有效地抵抗连续破坏的发生,防止基坑在局部损伤情况下,由一种形式的破坏引发其他形式的破坏,由局部破坏导致整体崩溃。另外,模拟结果也验证了离散元法在基坑破坏模拟中的适用性与可行性,为类似地下工程的破坏模拟和基坑冗余度的深入研究提供了参考。

关键词：基坑支护体系冗余度连接节点离散元

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考虑初始不均匀沉降的建筑物受基坑开挖影响的有限元分析

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岩土力学 2012年第8期33卷 2491-2499页

作者：郑刚李志伟天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300072 天津大学土木工程系天津300072

在考虑土体的小应变现象及建筑物初始变形的基础上,研究了邻近建筑物与基坑相对距离的变化及自身刚度变化对建筑物不均匀沉降的影响。对于纵墙垂直于基坑边,且跨越坑外沉降槽最低点时,墙体产生的下凹挠曲变形与建筑物的初始变形趋势相同... 详细信息

在考虑土体的小应变现象及建筑物初始变形的基础上,研究了邻近建筑物与基坑相对距离的变化及自身刚度变化对建筑物不均匀沉降的影响。对于纵墙垂直于基坑边,且跨越坑外沉降槽最低点时,墙体产生的下凹挠曲变形与建筑物的初始变形趋势相同,初始变形将在一定程度上增大墙体的拉应变,尤其是对于刚度较小的建筑物,初始变形对墙体拉应变的影响将更为显著,此时考虑建筑物的初始变形是很有必要的;而当纵墙垂直于基坑边,且处于坑外土体上凸区域时,初始挠曲与基坑开挖产生的挠曲变形趋势相反,此时不考虑建筑物的初始变形则是偏于保守的。当建筑物部分处于下凹区、部分处于上凸区时,对于建筑物的下凹区部分也应考虑其初始变形的影响。

关键词：基坑建筑物有限元分析初始不均匀沉降

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