摘要：利用洞庭湖软土、高有机质含量泥炭土重塑有机质含量不同的试样,进行一维固结蠕变试验,测定其吸附结合水含量和有机质含量,确定吸附结合水含量与有机质含量的关系,研究有机质含量对软土次固结特性的影响机制。研究结果表明,土中的有机质含量越高,其吸附结合水含量越大,两者呈线性递增关系,并提出了相应的关系计算式;次固结系数与固结压力的关系曲线在结构强度附近有一个峰值点,在较大固结压力作用下,次固结系数可近似视为一不变的常数;随着土中有机质含量增加,次固结系数呈明显增加的趋势,在高应力水平下表现尤为明显,并探讨了其产生原因。研究成果对控制软土地区工后沉降有一定的指导意义。

摘要：断层破碎带是隧道施工过程中常见的不良地质条件,易引发隧道围岩坍塌失稳灾害。为避免施工人员与设备的损失,将隧道穿越断层破碎带施工风险划分为4个等级,建立了工程地质条件、水文地质条件和设计与施工技术3个一级评价指标和12个二级评价指标体系以及分级标准;通过对评价指标进行标准化处理,构建了基于层次分析(AHP)-云模型的穿越断层破碎带隧道施工风险评价模型;将该模型应用于福建省平潭及闽江口水资源配置工程,对大樟溪-东张水库隧道施工风险进行评价。结果表明:该隧道穿越断层破碎带区域的施工风险综合评价云图中,云滴大部分处于“中高风险”,少部分处于“低风险”,说明该区域隧道施工风险处于较高风险等级;现场隧道施工灾害发生情况与模型风险评价结果基本一致,证明了该模型的可靠性和有效性。

摘要：针对冲切破坏模式下溶洞顶板极限承载力问题,进行了不同顶板厚度以及不同荷载偏心距下溶洞顶板极限承载力室内试验研究,依据试验结果将偏心荷载作用下的溶洞冲切破坏假定为轴对称问题,引入Griffith强度准则,基于极限分析上限法,提出了一种适用于轴对称和偏心荷载作用下溶洞顶底板极限承载力的计算方法,并给出了能发生冲切破坏范围的估算方法。试验结果表明:在同一偏心距下,随着顶板厚度的增加,在达到基岩极限承载力之前,顶板极限承载力呈线性增长;当顶板厚度一定时,顶板极限承载力随着偏心距的增加呈非线性增长,偏心距e在能发生冲切破坏的范围之外时趋于平缓,并逐渐达到基岩极限承载力;理论计算结果与试验结果吻合较好。

摘要：基于溶洞顶板的冲切破坏模式,采用极限分析上限法建立冲切体的三维功能方程,推导泛函形式的溶洞顶板承载力表达式。运用变分原理得到冲切破坏线方程,进一步利用偏导求得冲切体的底部直径和三维溶洞顶板极限承载力显示计算公式。通过对比试验验证了理论方法的合理性,并重点分析岩体地质力学分类指标GSI对溶洞顶板极限承载力及冲切体底部直径的影响。结果表明:(1)顶板厚度h为1D^4D时,溶洞顶板极限承载力随着h的增加大致呈线性增长,h=5D时,极限承载力与基岩一致;(2)厚径比为定值时,顶板极限承载力随着GSI的增大呈非线性增长,当h=1D,GSI取44时溶洞顶板的承载力系数为0.73,GSI取100时其值为1.42,后者接近前者的2倍;(3)同一溶洞顶板厚度下,冲切体底部直径随着GSI的增大大致呈线性减小。当GSI取44,1D顶板厚度时冲切体底部直径为0.20 m,分别是GSI取65,85,100时的1.25,1.54,1.70倍,对于其他顶板厚度时也存在类似的关系。

摘要：岩石材料本构模型是进行岩体工程设计与分析的基础。为了建立能够准确反映脆性岩石变形破坏全过程模拟方法,针对当前统计损伤本构模型难以很好地反映脆性岩石峰前变形力学性质的局限性,进行了深入分析。首先,在脆性岩石变形力学特征分析基础上考虑初始空隙闭合及其影响,并由此将其分为两类:第1类初始空隙和第2类初始空隙,其中,第1类初始空隙仅能够在静水压力状态下发生闭合,其闭合程度对脆性岩石弹性模量变化特征产生影响,且其未闭合部分引起脆性岩石具有初始损伤;第2类初始空隙能够在任意应力状态下发生闭合,且能够在脆性岩石初始宏观变形阶段完全发生闭合,其闭合程度对脆性岩石初始压密变形阶段与初始宏观非线性变形曲率均产生影响。其次,脆性岩石被抽象为由裂隙材料和骨架材料两部分组成并基于材料变形力学分析方法建立脆性岩石变形分析方法,然后基于瞬时应变和统计损伤理论分别建立裂隙材料变形分析方法和骨架材料变形分析方法,进而建立考虑初始空隙闭合及其影响的脆性岩石本构模型,并给出了模型参数的确定方法。最后,将该模型及同类型模型理论曲线分别与试验曲线进行比较分析,并在此基础上探讨初始空隙闭合对脆性岩石损伤和附加损伤演化规律产生的影响。研究结果表明:该理论模型能够准确地反映脆性岩石变形破坏全过程,且能够阐释围压、初始空隙和脆性岩石峰前变形力学特性3者之间的关系,从而验证了本文模型和方法的合理性与可行性。

摘要：为研究柴油污染对水泥改良后花岗岩残积土压实特性的影响,通过室内击实试验,以柴油和水为介质,得到了单一水介质和油水混合介质时土样的击实曲线.发现污染土样的最优含水率呈下降趋势,而最大干密度却呈一定幅度的上升趋势.同时通过液限和塑限联合测定法得到土样的稠度界限,发现其塑限变化趋势与最优含水率相似,即土样的液限、塑限以及塑性指数都是先增大再减小,并且在含油率为6%时达到峰值.最后通过SEM扫描电子显微镜进行观察,分析并得到柴油污染改良土击实特性微观结构.微观视角下,水泥和柴油会发生物理胶结作用,填充了土颗粒之间的孔隙,导致单位体积下土样的孔隙率减小,从而密度增大.

摘要：依托天津地铁3号线某车站基坑实测资料,建立二维流固耦合有限元数值模型,研究不同基坑宽度和开挖前降水深度条件下被动区土压力、地基土水平向基床系数等参数沿深度的分布规律,并将数值分析结果与传统基坑设计中基于m法得到的结果进行对比和分析。结果表明,基坑开挖前降水时,降水深度范围内的地基土水平向基床系数相较于m法确定的值有较大幅度减小,并且基坑宽度和降水深度越大,地基土水平向基床系数就越小。这是由于降水过程中降水井旁渗流力的作用导致被动区土体发生背离围挡结构的水平位移,并进一步引起复杂的围挡结构-土相互作用。利用弹性地基梁法进行开挖前降水引发基坑围挡结构变形预测时,若采用m法来确定地基土水平向基床系数,将会低估开挖前降水引发的围挡结构变形。

摘要：沉积在柔性聚合物基底的金属薄膜复合结构同时具有聚合物和金属的优势,包括聚合物的灵活性和轻质性,以及金属的优良导电率和电磁波屏蔽等特点。柔性基底-金属薄膜系统以其高延展性、高柔性、高制作效率、良好的电学特性和生物相容性等优点而受到青睐,在微机电系统、航空航天、生物材料、柔性电子等领域有广阔的应用前景。在所有应用中,柔性基底-金属薄膜系统的性能、可靠性和耐久性都直接与薄膜和基底之间良好的界面粘附能密切相关,良好的界面粘接性能往往能提高薄膜抑制失效的能力。膜-基结构的力学性能和界面结合性能对相关器件的使用性能和服役寿命起着至关重要的作用。然而,在实际应用中,薄膜-基底复合结构承受着复杂的载荷,如拉伸、扭转、弯曲等,虽然柔性基底可以承受较大的变形,但金属薄膜则不能,这可能导致膜-基结构发生各种形式的破坏。其中三种主要的失效形式包括界面脱层、薄膜屈曲和薄膜断裂。一方面,这些破坏将严重影响薄膜的电、磁、光等物理性能,而膜-基间的界面粘附性能对薄膜失效的发生和发展起着关键作用。另一方面,针对不同的失效模式,可以充分利用其测试薄膜的力学性能和界面粘附能。近几年来,柔性基底上的单层膜、双层膜和纳米多层膜系统的失效行为和界面粘附能测试等问题引起了学者们的广泛关注。对于柔性基底上的单层薄膜体系,学者们已经针对薄膜和界面的各种失效行为和断裂机理进行了深入研究;对于多层金属薄膜体系,不同性质金属层的组合可以提高体系的附着力、耐腐蚀性或热稳定性。多层膜的尺寸效应影响机制、不同材料层间组合以及界面力学响应问题是近几年学者关注的热点。以往,对膜-基界面粘附能的研究主要针对硬基底,近几年来,学者们针对柔性基底-金属薄膜系统的界面粘附能的测试提出了新的有效方法。本文综述了柔性基底上微纳米金属薄膜的失效行为和界面破坏问题的最新研究进展,重点介绍了薄膜及界面的破坏模式、尺寸效应、多层薄膜的破坏失效等问题;特别讨论了如何利用薄膜的屈曲破坏来测量薄膜性能以及确定界面粘附能;最后,针对这一领域的研究面临的问题和前景进行展望,以期为制备新型柔性膜-基系统的材料选择和结构设计提供参考。

摘要：基于能量法原理,在运动许可的速度场中,从功能耗散角度建立了采用速率表示的虚功方程。同时考虑多种影响因素,如肋柱式锚杆的加固作用、裂隙水作用以及地震作用等,根据单一直线型和多折线型两种滑裂面,分别建立虚功率方程,采用强度折减法求得抗剪强度指标,运用MATLAB编写程序,从而求出边坡安全系数。该方法克服了极限平衡条分法中需要多次对条底边法向力作用点、条间推力方向或作用线进行假定且计算冗杂等缺点。最后通过对实际工程的边坡稳定性分析,验证了能量法的可行性。

摘要：为实现挡土墙的装配化,将悬臂式挡土墙拆分为立板和底板进行预制拼装,设计了预留钢筋焊接、螺栓角钢连接、锚栓连接3种新型装配式挡墙以及整体浇注式挡土墙,按1∶5的比例在室内进行了预制装配试验,检验并对比了4种连接方式挡土墙预制装配的难易性,再通过对立板施加水平荷载测试了4种连接方式挡土墙的极限承载力和破坏模式。研究表明,设计的3种装配式节点均可顺利装配,但锚栓式挡土墙装配施工最为便捷,另两种结构因焊点多和连接件定位精度要求高使得装配施工难度较大。焊接式挡土墙的连接刚度和承载力与整体浇注式挡土墙基本相同,破坏出现在立板配筋减少处。螺栓角钢连接式挡土墙和锚栓装配式挡土墙的承载力基本相同,都比整体式挡土墙要小一些;由于构件间存在初始间隙,这两种连接方式挡土墙的节点抗弯刚度也较整体浇注式挡土墙要小,螺栓角钢连接式挡土墙的破坏出现立板底部螺孔处,而锚栓连接式挡土墙的破坏出现在立板下部截面突变处。设计的3种装配式结构均具有足够的安全系数,用于工程实际时还应考虑施工的难易程度和经济性的影响,并采用有效措施消除构件间的初始间隙。