海南省自然科学基金(513144)
- 作品数：13 被引量：31H指数：4
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- 原型锚定板挡土墙拉拔试验等效数值模型构建研究
- 2017年
- 现场锚定板拉拔试验的数值模拟需考虑施工过程中复杂几何特征三维部件之间的多重连接接触和严重的局部大变形,一般的数值模型很难获得理想的收敛效果。本文以某原型多锚定板挡土墙室内试验为数值模拟对象,通过分析锚定板拉拔过程中的力学变形特性,系统提出了锚定板拉拔三维问题平面应变化的思路。首先针对试验砂土—ε_3/ε_1与径向应变—ε_3之间不具有线性关系的特征,修正了邓肯—张E—ν模型;其次基于承载力相等原则,分别建立了锚杆、锚定板的等效计算公式,并进一步基于太沙基地基极限承载力模型对锚定板进行了形状调整;最终建立了锚定板拉拔试验的等效平面应变数值模型,并对四种工况进行了全过程模拟。结果表明:计算值与试验值吻合较好;3种工况下锚定板极限承载力的计算平均值与实测值的误差仅在1%左右。这说明本文所提出的模型等效方案和数值模拟取得了较好的效果,其思路和具体实施方法可为类似工程的数值模拟提供参考。
- 胡伟邹贵华向晖刘顺凯
- 关键词：拉拔试验本构模型承载力
- 基于水道率的水土压力研究被引量：1
- 2015年
- 黏性土中的水土微观相互作用机制是区别无黏性土的一个重要特征。本文通过对试验数据的分析发现结合水也能传递静水压力,只是传递能力弱一些。相邻土颗粒通过结合水膜连接在一起,形成一个整体,通过面与面接触共同承担外力。提出了基于水道率的力学计算模型,得到扩展的有效应力方程,并在此基础上重新推导了莫尔-库伦强度准则,建立了水土分算和合算的统一算法。该算法能考虑不同土体的物理特性,从水土分算和水土合算的内在机理出发,实现水土分算和水土合算的连续统一,对全面系统地研究弱透水性黏性土的水土压力问题有重要意义。
- 胡伟吴小锋李光范
- 关键词：有效应力原理
- 材料复合桩的现场承载性能试验研究被引量：2
- 2015年
- 基于水平荷载作用下桩基的弯矩沿深度呈由上向下骤减的规律,将桩的上部设计为抗弯性能良好的钢管桩而下部为抗弯性能较弱的PHC桩,并选择适当的部位通过焊接等方式连接两种桩型。在现场进行锤击试验、水平承载力试验和连接部位抗弯性能试验,将复合桩的压应力、拉应力和水平承载力与材料允许值对比比较。结果表明,所选择的材料复合型桩充分发挥了材料性能,尤其在水平承载力方面表现突出,且不同材料桩型连接部位性能良好。试验结果为桩基的改进提供了新思路和试验依据。
- 李宝建李光范胡伟赵菲金燦起
- 关键词：复合桩水平荷载钢管桩PHC桩
- 不同叶片倾角单螺旋锚桩竖向拉拔破坏机理分析被引量：2
- 2017年
- 力学模型的构建是螺旋锚桩抗拔极限承载力理论计算的前提,而极限状态下破裂面的准确描述则是衡量模型是否合理的关键。已有力学模型中破裂面的假定均建立在水平叶片的基础上,具有对称性,未考虑实际叶片倾斜状态的影响。通过对9种叶片倾角工况下单螺旋锚桩竖向拉拔过程的有限元数值计算,揭示了叶片倾角对极限状态下破裂面特征的影响规律,并在此基础上提出了可考虑叶片倾角影响的2种破裂面模型。其成果进一步深化了单螺旋锚桩竖向拉拔破坏机理的认识。
- 张亚惠胡伟邹贵华刘顺凯向晖
- 关键词：桩基力学模型有限元分析
- 变截面桩水平承载规律研究被引量：3
- 2016年
- 基于变截面桩水平承载计算理论,考虑不同异化深度、有效截面面积等因素,对变截面空心方桩、变截面管桩和变截面加翼管桩这3种类型变截面桩在淤泥质土中的承载性状进行了规律性研究,结果表明：变截面桩桩顶位移均随异化深度的增大而非线性减小,减小速率先增大后趋缓;桩身最大弯矩随异化深度的增大均呈先减小后增大的趋势,当异化深度为（3-4）d时桩身最大弯矩值最小;变截面桩的水平承载力均随异化深度增大而非线性增大,异化深度小于7d时变截面加翼管桩的承载力较其他2种变截面桩有明显优势,异化深度大于7d后则开始情况相反;异化深度相同时,变截面空心方桩承载力较变截面管桩有优势。综合考虑承载力及桩身弯矩随异化深度的变化后,建议变截面桩异化深度（3~4）d为宜。
- 邹贵华胡伟刘顺凯向晖
- 关键词：变截面桩
- 翼板桩水平承载规律计算研究被引量：1
- 2016年
- 基于规范方法和实测数据对比分析了两种已有异形桩水平承载理论计算方法的适用性,在此基础上考虑异化深度、翼径比等因素对带翼管桩水平承载性状进行了规律性影响研究。结果表明:同等条件下,桩顶位移随异化深度和翼径比的增大均呈非线性减小,减小速率逐渐趋缓;桩身最大弯矩也随翼径比的增大而减小;但随异化深度的增大则呈先增大后减小的趋势。当异化深度为2d^3d时桩身最大弯矩值最小;翼板桩的水平承载力随异化深度增大而非线性增大,异化深度在0~3d之间时增大幅度最为明显;翼板面积保持不变,桩身刚度相对较小时,建议采用方形翼板;桩身刚度较大时可以考虑使用矩形翼板。
- 邹贵华胡伟刘顺凯
- 基于综合结构势概念的海口原状红黏土K-G模型修正被引量：4
- 2013年
- 土的结构性是引起天然土和重塑土各项性质差异的最主要原因。基于考虑土体结构性影响的岩土工程方法和手段应代表岩土工程实践发展方向的这一认识,本文以建立海口原状红黏土的结构性本构模式为研究目标。在结构性定量化指标上,引入综合结构势的概念,建立岩土微结构、胶结作用与宏观力学效应之间的定量表达关系。通过对海口地区所取原状红黏土和相应重塑土进行等向固结排水试验和p=常数的三轴压缩排水试验,分别定义应力型结构性参数和应变型结构性参数。同时发现两者相对于平均主应力存在着归一性化特性,能较好地描述海口原状红黏土的结构性。在此基础上对K-G模型进行了结构性的修正,并进行了数值模拟。结果显示,修正K-G模型能够定量描述海口红黏土的结构性,较好地反映原状红黏土的结构性及预测原状红黏土的应力应变关系。
- 吴小锋李光范胡伟杜娟徐耘野
- 降雨及蒸发条件下地裂缝研究被引量：2
- 2014年
- 工程中所遇到的土体大多数以非饱和土形态存在。以海南地区的特殊土红粘土为研究对象,在对其进行土—水特性研究的基础上,认为Van Genuchten模型较好地反映了海南红粘土饱和度与基质吸力的关系。结合Bishop提出的非饱和土的有效应力表达式,分析了降雨及蒸发下地裂缝的发展机制。通过数值算例发现,在非饱和土中,静止土压力系数不再保持不变,而是随着深度和稳定流流量的变化而变化,与饱和土中的静止土压力系数的性质有很大不同,这在工程实际中对支挡结构的设计具有重要的指导意义;在非饱和土中,由于静止土压力系数存在负值,容易产生地裂缝,且在蒸发条件下,最大地裂缝深度理论上比在无渗流和降雨条件下的大。
- 吴小锋李光范胡伟王晓亮
- 关键词：基质吸力静止土压力系数地裂缝
- 海南环岛海砂物理力学性质对比研究被引量：1
- 2017年
- 海南岛岛内河砂资源日益匮乏,海砂资源异常丰富,且沿海工程项目主要以海砂地基为主,但至今尚未有针对岛内各海湾海砂物理力学性质的系统研究。本文通过对取自环岛13个海湾代表性海砂土样进行室内土工试验和测试,经物理力学性质指标数据对比分析后发现:岛内海砂含泥量均满足建筑用砂Ⅱ级以上标准;除鱼鳞洲粗砂组级配良好外,其他全部级配不良;东线海湾砂样全部属于中砂和细砂范畴,西线海滩则以粗砂为主;所有砂样均在较小预压荷载(50k Pa)下就能达到密实,半数以上砂样在50~100k Pa的预压荷载下密实度变化较小,而在100~200k Pa的预压荷载下密实度则变化相对较大;不同地区海砂强度指标内摩擦角φ值介于39.24°到48.24°之间,其波动趋势与平均粒径基本一致,波动幅度约为25%,岛内各海湾海砂含盐量差异巨大,最高值金海湾(3.1‰)几乎是最低值清水湾(0.4‰)的八倍;除清水湾外,其他海湾砂样的含盐量均远高于0.6‰的国家标准,若作为工程用砂,必须进行淡化处理。
- 刘顺凯胡伟邹贵华向晖
- 关键词：海砂颗粒级配含泥量内摩擦角含盐量
- 竖向锚定板水平抗拔承载力三维力学模型分析被引量：4
- 2015年
- 竖向锚定板的水平抗拔承载力确定是锚定板档土结构设计中一个不可回避的关键问题,而当前有关这方面的理论研究还存在很多不足。在总结了当前有关竖向锚定板水平抗拔承载力研究的基础上,深入分析了竖向锚定板水平受拉时的三维力学机制,指出了当前理论研究中存在直接套用条形锚定板的平面应变模型用于矩形锚定板的三维问题、板前滑移线场假定具有主观性、未考虑板土接触面的真正力学特征对系统力学机制的影响这3方面的不足之处,论证了构建三维力学模型的必要性;并进一步就该问题三维力学模型的构建、板土接触面特性的考虑以及浅锚、深锚的统一指明了研究思路,为后续竖向锚定板抗拔承载力的深入理论研究奠定了基础。
- 张英胡伟姜守东
- 关键词：抗拔承载力滑移线场接触面
