国家自然科学基金(51078309)
- 作品数：12 被引量：135H指数：7
- 相关作者：王铁行王娟娟邓军涛郑建国李彦龙更多>>
- 相关机构：西安建筑科技大学机械工业勘察设计研究院有限公司中国航天建设集团有限公司更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金陕西省科技统筹创新工程计划项目陕西省自然科学基金更多>>
- 相关领域：建筑科学天文地球动力工程及工程热物理更多>>
- 干密度及冻融循环对黄土渗透性的各向异性影响被引量：31
- 2016年
- 黄土作为特殊土之一广泛分布于我国中西部季节性冻土地区,以具有明显各向异性的西安Q_3原状黄土为研究对象,采用GDS三轴渗透仪测量不同干密度原状黄土竖直向及水平向渗透系数。结果表明,原状黄土水平向渗透系数大于竖直向渗透系数,水平向渗透系数和竖直向渗透系数均随干密度增大而减小;原状黄土渗透各向异性随干密度增大而增强。在封闭系统下用冻融循环箱对干密度相同而初始含水率不同的原状黄土进行冻融试验,结果表明冻融后试样水平向及竖直向渗透系数均随冻融时试样初始含水率的增大而增大;冻融后黄土渗透各向异性随冻融时试样初始含水率的增大而减弱。随着冻融次数增加,黄土水平向及竖直向渗透系数先增大然后趋于稳定;黄土渗透各向异性随冻融次数增加而显著改变,表现在黄土的水平向渗透系数与竖直向渗透系数比值随着冻融循环次数的增加而减小。最后通过观测黄土的微观结构分析了其对黄土渗透性的重要影响。
- 王铁行杨涛鲁洁
- 关键词：原状黄土渗透性各向异性干密度冻融循环微观结构
- 碎石垫层强度与变形特性试验研究和有限元分析被引量：13
- 2014年
- 碎石垫层已广泛应用于土木工程各个领域,但碎石垫层的强度与变形特性尚不十分清楚,需要进一步研究。通过对5种不同厚度碎石垫层在高应力下的室内模型试验和有限元分析,揭示了不同厚度碎石垫层的强度特性和变形特征。通过有限元分析与试验结果的对比分析,得出了不同厚度的碎石垫层荷载与沉降变形、竖向应力与侧向约束力都近似呈线性变化。碎石垫层的厚度对沉降大小有一定影响,在其他条件相同的情况下,碎石垫层越厚,沉降越大。在一定荷载作用下,碎石垫层在较短的时间内自身压缩变形已基本趋于稳定,而后随时间的增加,其压缩变形量很小。提出了一种测定碎石类土侧压力系数、泊松比及变形模量的试验测定方法,以期为测定其他类别土的侧压力系数、泊松比及变形模量提供参考。
- 田建勃韩晓雷于清桦刘江元边登鹏王海刚
- 关键词：碎石垫层模型试验有限元分析
- 不同形式和管径的地埋管换热器换热性能分析被引量：4
- 2015年
- 结合岩土热响应试验,对岩土初始平均温度和综合导热系数的不同获取方法进行对比分析,结果表明无功循环平均温度及现场热响应试验得出导热系数值作为系统设计参数更为接近实际工况。分析对比不同埋管形式、不同管径的地埋管换热器换热性能,换热器采用单U形式时,DN40管较DN32管的换热性能提高约30%;不同换热器形式,DN32双U管换热性能较单U管提高约80%;DN32双U换热器的换热能力较单U40提高近40%。DN32双U换热器的换热能力远远优于其单U换热器和DN40单U换热器,可作为实际工程中优先选用的埋管形式。
- 邓军涛张继文郑建国乔晓霞
- 关键词：地埋管换热器热响应试验换热性能
- 考虑含水量和密度影响的压实黄土抗剪强度特性研究被引量：22
- 2014年
- 在干旱半干旱地区,压实黄土广泛用于建造路堤、土坝、基坑回填等工程中,受降雨入渗等因素影响,压实黄土的含水量经常会发生变化,其抗剪强度也会随之改变.通过直剪试验研究了压实黄土的抗剪强度参数随含水量和干密度的变化规律.得出在干密度相同的条件下,压实黄土的粘聚力、内摩擦角随含水量的增大而减小的结论;归纳出粘聚力、内摩擦角与含水量均呈二次抛物线关系.进一步分析得到了考虑含水量和干密度影响的压实黄土抗剪强度计算公式.
- 王娟娟张秀丽王铁行
- 关键词：压实黄土含水量干密度抗剪强度
- 干湿循环作用下压实黄土动强度性质试验研究被引量：21
- 2020年
- 为了解干湿循环作用下压实黄土动强度的变化规律,对不同干湿循环路径的试样开展土动三轴试验和扫描电镜试验,得到不同干湿循环次数下压实黄土的动强度和微观结构图像。结果表明:压实黄土的动强度和动强度指标随干湿循环次数增加先减小再逐渐增大,受干湿循环幅度影响,曲线的转折点明显不同;动强度指标劣化度随干湿循环次数增加先增大再减小,甚至出现负值;临界干湿循环次数nc是压实黄土整体结构损伤和整体结构强化的界限,不同干湿循环幅度的临界干湿循环次数不同。干湿循环过程中土样的宏观与微观结构特征表明,增湿过程孔隙数量不断增多和减湿过程土样表面及内部出现裂隙导致了压实黄土结构损伤和动强度降低;土颗粒结构向镶嵌结构发展,孔隙结构向均匀小孔隙演化和基质吸力使土样趋于密实是结构强化和动强度提高的主要原因。
- 王铁行郝延周汪朝程磊李江乐
- 关键词：土力学压实黄土干湿循环动强度微观结构
- 黄土古土壤的抗剪强度特性被引量：7
- 2015年
- [目的]对原状和扰动古土壤抗剪强度随含水量和干密度的变化进行研究,为黄土地区的边坡工程、隧道工程以及地下建筑工程设计施工中参数的选取提供依据。[方法]分别对相同干密度、不同含水量的原状样,不同干密度、不同含水量的扰动样及与原状样相同干密度、相同含水量的扰动样进行室内直剪试验。[结果]在干密度相同的条件下,原状和扰动古土壤的黏聚力随含水量的增大而减小;在同一含水量指标下,原状古土壤的黏聚力大于扰动古土壤,二者的内摩擦角亦随含水量的增大而减小。[结论]黄土古土壤的抗剪强度指标随着含水量的增大而减小,黏聚力与含水量呈指数函数关系,内摩擦角与含水量呈二次抛物线关系。
- 邓军涛张艳王娟娟
- 关键词：古土壤含水量干密度抗剪强度
- 不同管径和埋深地埋管换热器换热性能分析被引量：10
- 2021年
- 对典型黄土地区获取岩土热参数的方法进行对比分析,并开展相关现场试验。试验结果揭示,无功循环方式获取管周岩土平均温度较管内移动测温更接近实际情况;地埋管深度为120 m时,DN 32双U管换热性能较DN 25双U管提高20%~35%,而换热器深度为150 m时,换热性能仅提高约3%;150 m深度时DN 32双U管换热性能较120 m深度时降低19%~26%,150 m深度时DN 25双U管换热性能较120 m深度时降低2%~6%。进一步分析得出,管径相同时,埋管换热器延米换热量的数值随地埋管深度的增加而减小。
- 邓军涛王娟娟郑建国
- 关键词：地源热泵黄土热特性传热性能
- 含节理黄土渗流数值模型研究被引量：5
- 2014年
- 本文建立了在考虑黄土中有节理存在时,水分场数值计算的有限元方法。采用质量守恒的观点推导了质点元中饱和度的变化与流速的关系。进而利用达西定律得到以水头为变量的渗流基本方程。针对黄土垂直节理的渗流特点,确定了节理渗流基本方程中的参数。采用四边形等参元,利用Galerkin加权余量法建立考虑节理影响的黄土非饱和渗流的有限元形式。对局部水头边界条件下的黄土节理二维水分入渗问题进行了数值分析。结果表明,节理对黄土场地湿润峰的迁移有很大影响。
- 罗扬王铁行王娟娟
- 关键词：非饱和GALERKIN法有限元
- 黄土高原旱区浅层黄土水分场的数值分析被引量：1
- 2015年
- [目的]研究黄土高原浅层土体水分场在春季连续干旱条件下的动态变化。[方法]通过非饱和黄土二维非稳态流有限元控制方程对黄土高原浅层土体水分场在不同气象条件下的动态变化进行数值计算。[结果]在连续干旱条件下水分场的计算结果与实测结果较为一致,受蒸发影响的土层最大厚度为1.8m,连续3个月的干旱使其平均含水率降低至7.9%,土壤蒸发强度随着含水率的减小而减小。强度较小且分散的降雨对于缓解连续干旱期黄土高原土壤干旱基本无效,大强度集中降雨只能在短时间内缓解土壤旱情。[结论]数值计算结果可为实际工程中植被类型的选择以及灌溉时间的把握所参考。
- 李彦龙王铁行王娟娟
- 关键词：黄土高原
- 非饱和黄土地表蒸发的试验研究被引量：10
- 2014年
- 模拟非饱和黄土地表蒸发,对不同初始含水量和干密度土体进行了室内外蒸发试验,探讨了不同初始含水量和干密度下均质土样蒸发过程中水分场变化规律,对比分析了室内外试验结果,并解释了室内外试验结果的差异性。结果表明:室内外试验得到的蒸发强度和潜在蒸发强度差别较大,但蒸发系数差别较小,蒸发系数主要受含水量的影响,干密度对其影响不大;不同初始含水量下均质土体的蒸发系数随时间呈指数型减小。进而揭示出,任一时段蒸发系数主要与地表含水量、浅层土含水量梯度有关。
- 王铁行陈晶晶李彦龙
- 关键词：非饱和黄土土壤含水量干密度
