【摘 要】
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地震和地裂缝耦合作用严重威胁着地铁工程的安全.通过开展地裂缝场地(穿越地裂缝)地铁车站结构模型的振动台试验,分析了地震作用下地裂缝场地土的加速度反应、裂缝发展和车站的加速度、应变等动力反应规律.试验结果表明:模型土在临近地裂缝的一定范围内地震响应较大,且距地裂缝相同距离处,上盘的加速度响应整体上大于下盘;地裂缝场地地铁车站峰值加速度沿结构高度的分布规律与地震强度有关,即小震作用下结构峰值加速度呈现随结构高度增大而增大的倒三角分布,强震作用下则呈现顶部和底部较大、中部相对较小的“K”型分布;地裂缝场地地铁车
【机 构】
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西安建筑科技大学土木工程学院,陕西 西安 710055;西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室,陕西 西安 710055;陕西省岩土与地下空间工程重点实验室,陕西 西安 710055
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地震和地裂缝耦合作用严重威胁着地铁工程的安全.通过开展地裂缝场地(穿越地裂缝)地铁车站结构模型的振动台试验,分析了地震作用下地裂缝场地土的加速度反应、裂缝发展和车站的加速度、应变等动力反应规律.试验结果表明:模型土在临近地裂缝的一定范围内地震响应较大,且距地裂缝相同距离处,上盘的加速度响应整体上大于下盘;地裂缝场地地铁车站峰值加速度沿结构高度的分布规律与地震强度有关,即小震作用下结构峰值加速度呈现随结构高度增大而增大的倒三角分布,强震作用下则呈现顶部和底部较大、中部相对较小的“K”型分布;地裂缝场地地铁车站地震破坏模式是地裂缝场地水平剪切变形和竖向上、下盘的错动作用使结构产生明显变形,中柱发生严重的剪压破坏,侧墙与楼板连接处出现一定的受拉损伤,从而导致结构失效;考虑竖向地震作用后,地裂缝场地地铁车站破坏更为严重,这是由于竖向地震增大了地裂缝场地动力放大效应和上、下盘错动作用.
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为探究温度对污染物运移进程的影响,建立了考虑热效应的污染物在土中扩散、渗透和固结耦合模型,该模型不仅能够体现污染物运移过程中土体物理特性及输运性质的动态变化,同时实现了扩散、渗透和固结机制的耦合.在验证模型有效性的基础上,分析了热扩散、热渗透、热固结及其综合效应对污染物运移规律的影响.结果 表明:热扩散、热渗透能够显著加快污染物运移,且随着索雷特系数和热渗透系数的增大,热扩散和热渗透效应对污染物运移的促进作用增强.而热固结效应则能够减缓污染物运移,但随着土体热膨胀系数的增加,垫层底部污染物积累质量浓度变化
针对内张钢圈加固后的盾构管片结构,现有研究中多基于理想界面假设,忽略了钢-混凝土连接界面非连续变形特性,无法对结构的承载性能和破坏机制做出精细分析.将内聚力模型与扩展有限元方法相结合,考虑了加固结构连接界面的非连续变形特性,建立了可精确描述裂缝扩展过程的内张钢圈加固结构三维实体非线性模型,并利用足尺试验结果验证了计算的正确性,实现了钢与混凝土两种不同材料连接界面滑移破坏及开裂等劣化行为的动态模拟,弥补了试验的不足.在此基础上,对顶部超载与地层荷载作用下加固结构的力学性能展开分析,研究结果表明:顶部超载作用
采用含水率、电导率、弹性波速及无侧限抗压强度等指标,结合试样表观及微结构变化研究了含盐土遗址在融雪或降雨入渗的初始条件下经历冻融循环的劣化机制.结果 表明:在冻融循环过程中,试样含水率因融雪与降雨入渗的水分补给及蒸发散失而先增加后减小并趋于稳定,盐分随水分迁移后分别在试样高度5,3.5 cm处富集;水分入渗增加了土粒间的水膜厚度,试样弹性波速和无侧限抗压强度显著下降;随着冻融循环的进行,水分蒸发散失,试样波速和强度逐渐回升,盐分和降水形式是影响试样强度恢复的关键因素.当Na2SO4含量大于0.4％时,其含
土体中锚板的上拔过程存在复杂的锚土相互作用,掌握其变形及破坏机制对于确定锚板的极限承载力和优化设计具有重要的意义.采用三维物质点法(MPM)模拟了砂土中圆形锚板的上拔过程,探究了不同埋深条件下土体的位移场分布及锚板的上拔破坏机制,并结合极限平衡法研究了砂土密实度、锚板尺寸和埋深等因素对其极限承载力的影响.结果 表明,临界埋深比主要受土体性质影响,受锚板直径的影响较小.当埋深比小于临界埋深比时,土体表现为浅埋破坏,破坏面延伸至地表,其形状在松砂中为圆台状,在密砂中为曲面状;当埋深比大于临界埋深比时,土体中的
采用管棚预先对浅埋软弱围岩进行支护时,对管棚力学响应的精确预测是保证管棚结构设计合理性的重要依据.在管棚的弹性地基梁分析模型基础上,考虑掌子面失稳段对管棚约束的弱化,建立基于Pasternak弹性地基梁理论的管棚分析模型来预测预支护段开挖时管棚的受力和变形.利用Euler-Bernoulli梁的控制方程以及Pasternak弹性地基约束反力分布方程,推导出单循环进尺下管棚受力和变形的解析表达式,并通过考虑隧道施工动态过程,提出计算管棚全长范围力学响应的方法.综合分析管径、开挖进尺长度等主要技术参数对管棚力
砂土的初始剪切模量Gmax是反映土体刚度的一个重要的力学参数.利用多方向的弯曲元测试技术,对取自波斯湾人工岛礁的钙质砂小应变初始剪切模量进行研究,分析了不均匀系数Cu、平均粒径D50及应力历史对钙质砂水平(GHH)和垂直平面(GHV和GVH)上剪切模量的影响.结果 表明:各向同性固结下,钙质砂的Gmax各向异性显著,表现为GHH值大于GHV和GVH;Gmax随着平均粒径D50增大而增加,但随着不均匀系数Cu增大而降低;卸载阶段的Gmax高于加载阶段的Gmax值;将不均匀系数Cu、平均粒径D50和超固结比O
采用DIL806热膨胀仪,通过室内试验系统研究了不同影响因素对高庙子压实膨润土样品热膨胀性能的影响,获得了膨润土样品热膨胀系数随干密度、升温速率、含水率和环境气氛等条件的变化规律.试验结果表明:膨润土样品的热膨胀系数随着干密度的增大而增大;样品热膨胀系数随初始含水率的升高而降低;高含水率的膨润土样品,其热膨胀系数随升温速率的升高而增大,含水率为0的试验样品其热膨胀系数随升温速率的升高略有下降;对于同一干密度和含水率的试验样品,空气氛围环境下样品的热膨胀系数要高于氩气氛围环境下的热膨胀系数.研究成果对分析膨
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浅水三角洲前缘亚相储层是中国主力油田增储稳产的主要对象,为了深入探究储层砂体分布特征,以大庆长垣萨北油田北二区萨葡高油层为例,采用密井网资料对65个时间单元沉积微相进行研究,分别建立了该区物源供给充足和物源供给不充足2种情况下浅水三角洲前缘亚相储层砂体沉积模式.结果表明:①萨葡高油层发育大型浅水三角洲前缘亚相,具有岩性细、砂泥互层、间断正韵律、垂向相序不完整、水下分流河道为骨架和河口坝不发育的特征.②萨葡高油层三角洲内前缘亚相水下分流河道分为近岸宽带型、中岸窄带型和远岸断枝型,沿物源方向分流角逐渐增加、分