一、饱和砂土剪切波速与抗液化强度相关性的研究(论文文献综述)
刘莎莎,丰成君,谭成轩,邓亚虹,戚帮申,孟静,张鹏,宋焱勋,慕焕东,周永恒[1](2022)在《太行山东麓北拒马河冲积扇结构探测及地震砂土液化判别》文中指出北拒马河冲积扇及邻近地区位于太行山东麓,地表覆盖全新世(Qh)松散砂土与粉土,该区域地下水埋深较浅,潜在地震最大震级达6.5级,在地震作用下存在发生砂土液化危险性。通过野外地质调查、工程地质钻探和高密度电阻率法勘探揭示北拒马河冲积扇地层结构特征。在此基础上,采用原位标准贯入试验和室内动三轴试验评价北拒马河冲积扇饱和砂土和粉土的液化危险性。结果表明:(1)北拒马河冲积扇由三组沉积旋回组成:第一组为分布于北拒马河南支古河道内的全新世河流相砂、砂砾石、砾石层;第二组为埋深15m左右的晚更新世—全新世冲洪积相沉积层,上部为亚砂土,下部为细、粉砂;第三组为埋深15m以下的晚更新世洪积相沉积层,上部为淤泥质亚黏土,中部为亚砂土、细粉砂,下部为卵砾石层。(2)北拒马河冲积扇饱和砂土与粉土存在液化危险性,由标贯法液化判别结果可知,冲积扇南缘砂土液化等级为轻微,冲积扇东缘靠近涿州市区砂土液化等级为中等。(3)北拒马河冲积扇砂土的液化风险随震级与地震烈度增大而增大,在近场6.5级地震作用下产生Ⅶ、Ⅷ度地震烈度时,北拒马河冲积扇会发生砂土液化。
段伟[2](2020)在《基于多功能CPTU测试的无黏性土原位状态特性与液化评价理论及应用研究》文中进行了进一步梳理城市地下空间大规模的开发与利用,对交通水利等基础设施的安全性、长期服役性能和防灾减灾能力提出了更高的要求。液化触发评估成为液化震害预防的首要任务,而无黏性土(砂土、粉土)的空间分布与原位状态是其非常重要的内容。多功能孔压静力触探(CPTU)是在天然位置对土体工程性质进行原位评价的一种新型测试技术,具有精度高、测试参数多元化等优点,在国际上被广泛用于无黏性土的状态特性评价与液化判别。相比于相对密实度,状态参数能够表征无黏性土的密实度与应力水平的双重影响,其确定方法和相关应用被国内外学者广泛关注。深入开展原位状态参数确定和液化地基设计水平应用等研究,为原位状态评价与应用提供理论依据和技术支撑。本文以国家重点研发计划项目、国家自然科学基金项目和江苏省研究生科研与实践创新计划项目为依托,针对饱和无黏性土状态参数评价难题,采用多功能CPTU原位测试、室内试验和理论分析相结合的方法,对饱和无黏性土原位状态特性与液化评价理论及应用进行系统研究,主要研究内容与成果如下:(1)通过南京河砂标定罐CPT试验及数据处理群集(GMDH)智能算法对砂土状态参数确定法进行了系统地研究。研究结果表明:锥尖阻力存在明显的“临界深度”,并且其值随着相对密实度Dr的增加而增大,约在0.45-0.60m之间,在半对数坐标中,CPT参数与重度γ、Dr呈良好线性关系;CPT贯入砂土体时探头附近形成高应力区,并由中心沿着水平、竖向方向逐渐分散,CPT贯入机理作用范围会随着Dr的增加而相应地扩大,含水量变化也会影响CPT测试参数值。GMDH建立的ψ法不需要额外的附加参数如静止土压力系数K0、土体压缩指标k,m等,克服了现有一阶方法求解过程复杂且精度较低的问题;采用qt1N,σ′vo,土类指数Ic,BJ作为输入参数的模型为基于性能评价和便捷角度首选的模型;敏感性分析显示qt1N和Ic,BJ是获取ψ的关键参数;应用于标定罐南京河砂、唐山地震液化场地土体状态表征及液化评价,所给的ψ结果与已有经典方法基本一致,液化判别结果也是一致的。(2)通过对废黄河泛滥沉积针对江苏典型地质成因无黏性土,提出了基于电阻率CPTU测试的饱和无黏性土原位状态参数评价方法。研究结果表明:土类指数Ic是连接粉砂土状态性能和电学性能的有效指标之一,采用所提出的电阻率CPTU评价法与Plewes法,Been和Jefferies及Robertson法计算的状态参数沿深度变化趋势一致且数值接近;状态参数与相对密实度沿深度的变化趋势正好相反,线性相关性较好,可通过常用的相对密实度指标将状态参数量化;通过状态参数计算的循环阻力比CRR与国际通用NCEER法计算值基本一致;电学剪胀参数与归一化锥尖阻力、相对密实度呈现良好的幂函数相关关系,电阻率CPTU可作为一种现场原位状态评估及地基基础密实控制的强有力工具。(3)针对江苏典型地质成因无黏性土,提出了基于地震波CPTU测试的饱和无黏性土原位状态参数评价方法。研究结果表明:本文所提出的基于Vs的原位状态参数评价方法与CPTU法更接近,一致性更好;现场应力条件下,Vs可表达为状态参数ψ、有效上覆应力?′v0和静止土压力系数K0的函数;绘制了江苏地区Vs-?′v0平面中状态参数剖面等值线图,给出了任意深度处无黏性土的状态(松散与密实)及液化敏感区域;Vs与归一化锥尖阻力qt1N呈良好的幂函数关系,以此构建了Robertson的SBTn土分类图中剪切波速等值线图;联合锥尖阻力和状态参数可提供一个全面与统一的无黏性土Gmax预测新方法。(4)通过室内试验,研究了不同含砂量的粉-砂混合物的液化动力特性及状态参数指标液化评价方法。研究结果表明:砂质粉土液化和循环软化发生在超孔隙水压力比在0.75-0.85范围之间,累积剪切应变在5%左右,随后由大的剪切应变和超孔隙水压力比产生液化,在一定的孔隙比e下,粉土含量影响不明显,其影响被其他控制因素如相对密实度显着稀释,CRR与e呈良好的线性关系,随着砂含量增加,粉土-砂混合物的微观结构和固体颗粒接触特性发生了变化,砂质粉土的累积孔隙分布曲线具有良好的梯度、孔径分布曲线具有多峰特性;状态参数ψ与三轴循环阻力比CRR tx,15呈指数函数关系,CRR tx,15随着ψ的增大而逐渐减小,基于指标ψ提出了室内三轴CRRtx,15与现场CRR7.5之间的修正因子模型。(5)基于粒子群优化(PSO)的核极限学习机(KELM)算法(PSO-KELM算法)建立了简化应力框架下CPTU液化评价方法。研究结果表明:该CPTU模型一个显着特点是适用于更广范围的土体,包括之前的认识“太黏不能液化”;对于粉质土,孔压参数Bq对CRR有一定的影响,并以图的形式给出呈现;所提CPTU模型进行液化判别及现场实际观察结果一致。基于极大似然估计给出的基于Fs的PL计算模型,能够考虑模型固有的不确定性,最终形成基于CPTU简化应力模型液化势评价统一理论体系。(6)基于CPTU测试技术论证了液化地基状态与判别的可行性和优越性,研究了处理效果评价方法体系及CPTU多元液化判别方法。研究结果表明:CPTU能够直接测试现场土体内部孔压分布,可直接评价土的原位状态及力学性质,CPTU土分类图能够对液化与非液化土给出较为满意的划分结果,提出了联合归一化超孔压与状态参数差图表法并能够有效地进行土体的原位状态及潜在的剪胀性行为评价;提出了液化地基处理致密化评价指标:相对增长指标、电阻率指标、小应变刚度、状态参数等指标。基于随机场理论,通过场地液化势区划图有效地评价液化地基处理效果,建立了可视化、定量且准确的抗液化地基处理评价体系。基于SPT与剪切波速联合测试评价理论,建立了无黏性土多元液化CPTU评价方法。
刘荟达[3](2020)在《砾性土抗液化强度与三轴试验关键问题研究》文中研究指明以往天然和人工砾性土场地都曾发生地震液化破坏现象,但未引起足够重视。2008年汶川地震中出现天然沉积砾性土液化现象,液化土含砾量由5%至85%以上,规模远超以往砾性土液化震害,颠覆天然砾性土场地为天然优良地基的传统认识。考虑砾性土工程应用广泛性,宽含砾量范围的砾性土液化成为近10年国内外岩土地震工程中的前沿和热点课题。土体的抗液化强度是液化研究中最基础环节。室内三轴试验作为获取砾性土力学特性的基本途径,目前存在几个关键问题亟待解决:一是橡皮膜顺变性影响和修正方法,二是含砾量及相对密度对砾性土抗液化强度真实影响,三是非水平场地砾性土层抗液化能力评价方法。橡皮膜顺变性校正技术在过去20年中发展有限,严重阻滞砾性土液化理论和场地液化评价技术发展,是当前砾性土液化研究的关键与瓶颈。含砾量作为砾性土区别于砂土的最主要因素,对砾性土抗液化能力影响尚无法得出统一结论,制约着液化基础理论与判别技术的完善;相对密度是粗粒土液化的重要影响因素,但始终无法正确揭示其对液化强度的影响规律,使液化判别理论缺乏可靠的定量依据。存在初始剪应力比的非水平砾性土场地,其液化评价方法备受关注,但缺乏可靠的分析理论,使这类场地的液化判别理论和工程化方法的发展及其受限。本文广泛收集现有砾性土液化研究资料,扩充已有信息资料库,依托中国地震局工程力学研究所GDS大尺寸动三轴仪,开展砾性土试验技术与抗液化强度研究。以汶川地震中真实液化土壤为主要研究对象,建立科学、系统、可靠的橡皮膜顺变性校正系列方法,以此作为核心,开展不同条件下砾性土抗液化强度发展规律研究,为砾性土液化机理与判别方法研究提供重要依据与参考。开展均等固结条件下含砾量、相对密度对液化强度影响规律,提出砾性土液化发展科学合理的预测模型及公式;开展非均等固结条件下初始剪应力比影响的分析原理及方法研究,建立可反映初始剪应力比对砾性土液化强度影响规律的液化强度计算模型。本文主要成果及创新如下:1.开展砾性土橡皮膜嵌入体积量测技术与计算方法研究。首次将双尺寸法应用于大颗粒粗粒土及大尺寸设备,论证方法可行性与结果可靠性,实现常规仪器中砾性土膜嵌入体积准确测量。提出橡皮膜厚度影响条件,以粒径同膜厚相对关系定量给出膜厚影响的解答;建立粗粒土橡皮膜嵌入体积计算新公式,克服现有单变量公式无法有效应对级配多样性的缺陷;指出补水过程砾性土体积变形规律,论证各向同性假设应用于砾性土的局限性。2.开展砾性土橡皮膜顺变性校正技术研究。基于计算修正基础理论,建立考虑橡皮膜顺变性的砾性土孔压增量模型,与仪器补偿结果对比,论证计算结果可靠性;揭示粗粒土橡皮膜顺变性修正系数非线性发展新规律,提出修正系数经验计算式。基于橡皮膜校正结果,提出橡皮膜顺变性对粗粒土抗液化强度影响误差新模型与误差预测计算式。3.开展三轴均等固结条件下含砾量和相对密度对砾性土抗液化强度影响研究。发展砾性土制模技术,室内成功复现砾性土液化现象,对比不同含砾量及密实度砾性土液化特性。揭示含砾量对砾性土液化强度影响规律,提出门槛含砾量概念与含砾量修正系数预测计算式,为场地液化判别提供关键依据;确定不同密实度砾性土抗液化强度真实对比关系。4.开展三轴非均等固结试验下初始剪应力比对砾性土抗液化强度影响研究。分析现有初始剪应力比修正系数研究方法缺陷,由球应力标准化法和最大往返剪切作用面理论,提出最大往返剪切作用面上初始剪应力比影响分析新方法,在多种试验条件对方法进行验证。提出初始剪应力比修正系数确定新方法,基于三轴试验得出代表性砾性土初始剪应力比修正系数建议值,实现对存在初始剪应力比影响的砾性抗液化强度评价。
张塬[4](2020)在《松原市规划区砂土液化分区与评价》文中进行了进一步梳理震害表明,砂土液化是一种典型的地震地质灾害,是造成地基失效和工程结构破坏的主要原因之一,一直是地震工程界研究的热点问题之一,深入探索砂土液化研究机理、影响因素以及液化判别方法,对准确评价工程场地条件具有重要的理论意义。本文以松原市规划区液化砂土为研究对象,以我国大陆地区已有的液化调查数据为基础,建立了双曲线判别新公式。通过对我国大陆地区、松原地震液化调查数据的回判以及新疆巴楚地震、新西兰地震液化调查数据的预判分析,对本文提出的双曲线判别公式的适用性和判别结果的可靠性进行检验。采用四种判别方法对松原市规划区砂土进行液化判别,并讨论分析了不同判别方法导致分区不同的原因,其研究成果被松原市防震减灾规划所采用,也为砂土液化研究提供了基础性资料。本文的主要成果如下:1.介绍了砂土液化机理和液化影响因素,简要介绍了国内外砂土液化判别方法的研究现状,对砂土液化判别方法优缺点及其适用性进行了较为系统的总结,并提出了其存在的问题。2.收集分析了松原市规划区工程地质、水文地质、地震地质、工程场地地震安全性评价报告、工程场地勘察报告等资料。开展了松原2018年5.7级地震砂土液化现场调查、钻探取样、现场测试等工作,得到了开展松原市规划区砂土液化研究的基础性资料。3.针对研究中发现的现有规范方法的不足,以唐山地震、通海地震、海城地震、松原地震等198组液化数据为基础,建立双曲线液化判别公式。通过采用巴楚地震、新西兰地震液化数据进行检验分析,证明该新公式可用于松原规划区砂土液化判别及液化分区工作中。4.采用规范法、剪切波速法、Seed-Idriss简化法及双曲线判别公式对松原市规划区砂土进行判别,并进行了液化分区,编制了松原市规划区不同烈度作用下的砂土液化分区图,并就不同判别方法的分区结果进行对比分析,讨论其产生的原因。
黄宣维[5](2019)在《广州南沙淤泥质砂土抗液化性能研究》文中指出广州南沙区是粤港澳大湾区建设过程中国家重点打造的粤港澳合作示范区,伴随着南沙的发展,这片土地上将会承载大量的工程建设。而广州南沙存在着大量淤泥质砂土,一部分房屋建筑和交通基础设施将会建在淤泥质砂土地基上。若该地区发生砂土液化其损失是巨大的。因此对广州南沙淤泥质砂土进行抗液化性能研究对推进南沙粤港澳合作示范区建设有重大现实意义。为了探究广州南沙淤泥质砂土的抗液化性能,笔者通过在保持其他试验条件不变的情况下,单独改变试样淤泥含量、固结围压、相对密实度,以此研究此三大主要因素对淤泥质砂土抗液化性能的影响。并且在最后结合三大因素与淤泥质砂土抗液化强度的数量关系,通过数值拟合的办法获得广州南沙淤泥质砂土抗液化强度公式。主要结论与成果如下:(1)淤泥含量对淤泥质砂土抗液化性能的影响:①淤泥含量较低时,试样轴向动应变增长规律为前期较快、中期减慢、后期速度回升,全过程总体较均匀;随着淤泥含量的增加,轴向动应变发生前期快速增长、后期增长减缓的变化,且不再出现速度回升的过程。②随着淤泥含量的增加,淤泥质砂土的抗液化强度先下降后回升,其中淤泥含量为18%左右的淤泥质砂土抗液化性能最差。③淤泥含量较低时,孔隙水压力增长规律为开始速度较快、其后放缓、最后回升;随着淤泥含量增加,孔隙水压力则是先快后慢增长。④随着淤泥含量增大,孔隙水压力越不容易增长。(2)固结围压对淤泥质砂土抗液化性能的影响:①随着试验固结围压的增大,淤泥质砂土的抗液化强度增大,且其强度值与固结围压值呈较明显的正比关系。②随着固结围压的增大,试样的孔压比下降,即固结围压增大不利于淤泥质砂土的孔压增长。(3)相对密实度对淤泥质砂土抗液化性能的影响:①随着相对密实度的增大,淤泥质砂土的抗液化强度增大。②随着相对密实度加大,试样的孔压比下降,即相对密实度加大也增长不利于淤泥质砂土的孔压增长。(4)假定淤泥含量、固结围压、相对密实度三大因素相互独立对淤泥质砂土抗液化强度产生影响,通过数值拟合获得广州南沙淤泥质砂土抗液化强度公式:σd=-15EXP[-0.0625(Pc-18)2]-0.07Nf+0.8σ3+30Dr-5
王谦[6](2019)在《饱和黄土地震液化特征与新型抗震处理方法》文中研究表明饱和黄土地震液化是黄土地区三大岩土地震地质灾害之一。相比于非饱和黄土,饱和黄土由于水的作用导致盐晶等胶结物的部分或全部溶解使得其结构强度明显减弱,且在外界荷载的作用下产生孔隙水压力,造成土体的有效应力显着降低,从而使其在动力作用下具有更加强烈的灾变风险性。然而,受黄土地区历史地震中有关饱和黄土震害的实例甚少等因素的制约,现阶段有关饱和黄土的动力特性研究相对缺乏,对于复杂应力条件对饱和黄土液化特性的影响尚不明确,对于饱和黄土地震液化的物理过程和力学机制研究尚显不足,对于新型环保的地基抗震改良处理方法在黄土地区的应用需求十分迫切。论文以饱和黄土室内土动力学试验为基础,以动荷载作用下饱和黄土的力学性能—微结构特性—宏观灾害特征—震灾防御指标为主线,综合采用现场调查、原位测试、室内试验、微结构测试和矿物成分测试等多种研究方法,研究了动荷载作用下饱和黄土的动剪切模量、阻尼比、动变形和动孔隙水压力特征,提出了初始复杂应力条件对饱和黄土液化特性的影响,并结合历史地震中饱和黄土液化实例,分析了地震导致饱和黄土液化灾害的主要特点,探讨了饱和黄土动孔隙水压力的演化特征及动残余变形与动孔隙水压力的相互作用机制,厘清了饱和黄土地震液化的力学机制,明晰了饱和黄土地震液化灾害产生的物理过程。在此基础上,研究了饱和木质素改良黄土的抗液化性能及其固化机制,提出了基于性态设计理念的饱和木质素改良黄土的抗液化处理指标。论文所取得的主要创新性研究成果包括:(1)黄土在饱和后动刚度明显减小,大应变条件下阻尼比显着增大。相比于原状黄土,不同地区饱和黄土的动剪切模量比差异性较小,其开始衰减的动剪应变相比于原状土明显减小,衰减速率显着加快。循环剪切荷载作用下,饱和黄土产生动应力衰减,动应变和动孔隙水压力增大的“液化”现象,但受土体中封闭孔隙的存在导致的动孔隙水压力消散的影响,其最大动孔隙水压力难以达到有效围压。物性指标对饱和黄土的动力特性影响显着,干密度越大、塑性指数越大、粉粒含量越小,饱和黄土越难以液化。(2)饱和黄土的动力特性受初始应力状态的影响较为显着,复杂应力条件下饱和黄土的动力特性与简单应力条件下存在较为明显的区别。随着初始主应力方向角的增大,受预剪应力的影响,饱和黄土的抗液化强度降低,横向动应变和广义剪应变均显着增大,动孔隙水压力比总体增大。随着中主应力系数的增加,饱和黄土的抗液化强度增加,径向动应变由负转正并增长较快,广义剪应变逐渐减小,最大动孔隙水压力比在b=0.5时达到最大。固结偏应力比在循环剪切的初始阶段对饱和黄土的动强度影响较大,固结偏应力比越大,动应变越大,最大动孔隙水压力越小。(3)饱和黄土地震液化灾害以斜坡地区低角度滑移为主,具有大规模土流或泥流发育、触发地震动强度较低、场地地震效应影响显着和不常见喷泥冒水现象等特征。黄土场地地震效应对土体的液化过程影响显着,饱和黄土场地的地表地震动峰值明显低于相同条件下非饱和黄土场地的地表地震动峰值,加速度反应谱最大谱值对应的周期较非饱和黄土场地明显增长,且受饱和土体刚度和粘滞性的影响,地表地震动与输入地震动相比不存在明显的放大,甚至出现衰减,从而在保证土体结构稳定的前提下更加有利于动孔隙水压力累积,对土体液化具有较为明显的促进作用。(4)黄土在液化后结构更加破碎,孔隙边缘多棱角,大孔隙数量明显增多,孔隙之间的连通性趋于优良。从微观角度,饱和黄土液化过程可分为结构调整、通道发展和液化破坏3个阶段。饱和黄土的动孔隙水压力在整个循环剪切过程中均呈现显着的累积特征,其相对于动应变存在明显的滞后性,滞后周期随着循环剪切振次的增加而减小。循环荷载作用下土骨架变形而导致的孔隙体积压缩对动孔隙水压力的累积具有控制作用,动孔隙水压力累积增长模式受黄土物性参数和结构性的影响,分为变形前期快速增长型、持续增长型和变形后期快速增长型三种模式。(5)动荷载作用下的饱和黄土液化破坏的内在机制主要是循环荷载作用下土骨架对荷载的抵御能力的变化及其造成土中水对孔隙形变的适应性响应。循环荷载导致的土骨架强度弱化和孔隙水压力增长交替作用,直至土体丧失结构强度而表现为近似流态。根据饱和黄土循环剪切破坏时平均有效应力的大小,饱和黄土的液化机制可划分为变形主导型和孔隙水压力主导型两类。黄土的非均质性导致其液化过程具有渐进性破坏特征。(6)木质素改良可显着提升饱和黄土的动刚度和动强度,并可有效抑制动变形和孔隙水压力的增长。木质素的填隙与胶结、掺入木质素对黄土双电层的减薄、木质素中纤维物质的加筋作用及其对细颗粒和游离水的吸附作用,以及木质素与黄土的离子交换作用共同提升了改良黄土的抗液化性能。通过木质素改良,可完全消除设计地震加速度不高于0.30g的建筑地基的液化势。
秦朝辉[7](2018)在《高频振动沉拔钢板桩施工性状及环境影响研究》文中研究说明高频振动法沉拔钢板桩是目前常用的一种基坑临时支护施工方法。人们对钢板桩的可打入性,沉桩过程中的桩土接触特性以及桩身入土后的竖向及水平向承载力,进行了大量研究,但对如何提高沉拔桩施工效率、降低其施工产生的环境影响尚有待于深入。本文从土体和桩锤的高频振动特性研究出发,结合高频振动沉拔桩现场试验及其分析,对这些问题进行了探索。使用高频动三轴仪试验研究了饱和土体高频振动荷载下的动力特性;采用振动沉拔桩集总元件和连续杆件混合模型,通过参数分析研究了高频振动荷载作用下振动锤和桩身振动特征。在青连铁路施工现场进行钢板桩的高频振动沉拔桩足尺原位试验,研究钢板桩沉拔速率变化及其影响因素、地表振动和噪声传播规律以及沉拔桩结束后地表位移、土体水平变形和孔压变化特征。本文研究得到的主要创新性成果如下:(1)进行土的高频动三轴试验,得到饱和土体高频振动特性:振动频率的提高虽然降低饱和砂土动孔隙水压力随振动次数的增长速率,增加液化所需振次,但能加速饱和砂土动孔压随时间的增长速率,减小砂土液化所需时间。频率的提高在减缓动轴向应变随振次的增长速率的同时,加速应变随时间的增长速率;此外,频率的提高降低砂土液化时的轴向应变。频率改变对动孔压比、轴向应变比与振次比关系的曲线形态有影响。通过对试验数据拟合,分别得到了饱和砂土液化振动次数、饱和软粘土动弹性模量与振动频率关系式。高频振动沉拔桩振动频率介于20Hz60Hz,在这一范围内提高振动频率,从时间效应分析,土体液化或软化速度加快,有利于提高沉拔速率。(2)采用振动锤-桩-土集总元件和连续杆件混合模型,研究振动锤及桩身高频振动特性:先将桩视为等截面均质弹性体,根据杆件纵向振动理论和阻抗函数传递性,由桩侧和桩底土的阻抗参数,求得桩顶等效刚度参数;再在桩锤二自由度集总参数模型中,确定振动锤激振器(桩顶)和减振横梁振动速度的幅频关系解析解。在混合模型中,分析桩身振动速度峰值沿深度变化特性。由此考察了桩身参数、振动锤指标和土体特性对桩锤振动特性的影响规律。在高频振动锤工作频率范围内提高振动频率,桩身质点振动速度增大,沉拔桩速率加快;与此同时,由于振动锤减振横梁振动同步增大,需注意施工设备保养和施工安全。(3)通过高频振动沉拔钢板桩足尺原位试验和沉拔过程数值模拟,研究了钢板桩沉拔速率变化特征及沉拔作业引起的环境问题:归纳总结沉拔速率的七类影响因子,分析桩身参数、沉拔设备指标和土体特性在沉拔桩过程不同阶段,对沉拔速率的影响程度。实际工程应用中,可采用增加振动锤振动频率和质量矩来增大振动锤激振力,提高施工效率。沉桩对土体扰动大于拔桩,其中沉桩造成地表隆起,桩周土体孔隙水压力升高且向背离钢板桩一侧移动;拔桩引起地表沉降,土体孔压升高有限且向靠近钢板桩一侧移动。沉拔桩引起的地表位移最大距离为2.5m,土体变形和孔压变化扰动区域约为5m且随深度变化。沉拔桩过程产生的地表振动幅值差异不大,沿水平方向呈指数形式衰减,并随桩底入土深度的增加逐渐减小。沉桩产生的噪声要明显大于拔桩,二者随桩底入土深度变化规律不同,随水平距离增加衰减特征类似。采用挖掘机打桩机高频振动沉拔钢板桩,产生的土体扰动、地表振动和噪声量小,适用于城市综合管廊沟槽开挖支护施工。
黄占芳[8](2014)在《可液化砂土中复合桩基体系的动力响应研究》文中研究表明从历次发生地震的震害调查表明,可液化土层中桩基础容易产生破坏而导致上部结构损坏,引起严重的经济和生命财产的损失。研究液化土层中桩基础承载特性具有非常重要的意义,直接关系到国内外经济建设和工程的抗震减灾问题。虽然现行的相关规范和国内外相关学者在桩基础抗震设计方面已经提出了一些方法,但是这些方法对于存在液化土层时桩基础的设计还存有明显不足,其原因主要是现有的桩基抗震设计方法是基于静荷载条件下的理论与经验,对动荷载作用下低承台桩——液化土之间相互作用机理理解不够,使计算方法本身缺乏可靠的理论依据,存在许多不妥之处。在国内外相关研究的基础上,通过一系列单桩和群桩的小比例模型振动台试验和MIDAS GTS数值模拟,对复合桩基体系的竖向承载性能进行了深入的分析和系统的总结,取得以下研究成果:(1)基于模型试验动力相似性无量纲理论,通过对不同配比材料的密度和弹性模量的测定,首次研制了满足试验要求的混凝土桩的模型材料,保证了室内模型试验的可行性,为今后类似试验提供了经验。(2)室内模型试验表明:饱和砂土在水平周期荷载作用下,超静孔隙水压力随着振动时间逐渐产生和发展,土层中的孔压比随振动时间增长而逐渐增大,土层自上而下逐渐发生液化。振动停止以后,由于下部土层中的孔隙水压力大于上部土层的孔隙水压力,孔隙水产生向上渗流,因而导致下部土层孔隙水压力消散速度比上部快。(3)单桩试验中桩身应变测试分析表明:桩侧摩阻力随土层中的孔压比的提高而降低,当土层产生液化后,桩侧摩阻力降低显着,但是明显滞后于液化产生时间。随孔隙水压力的消散桩侧摩阻力又有所提高。(4)低承台3×3群桩体系的振动台试验表明:复合桩基体系对于土层液化产生有抑制作用,且桩间距越小,抑制作用越明显。这是因为间距越小,挤密效应越显着,桩—承台对土的夹持作用越大,因此桩间土产生液化需要的振动时间就越长。这一点通过对模型箱场地剪切波速的测定(本文发明的用于室内模型箱场地剪切波速测定装置)进一步予以了证明。(5)通过对群桩试验不同工况沉降时程的分析,引入沉降动力放大系数分析了不同桩间距条件下,SDAF随振动时间的变化规律,建立了线性统计表达式,为复合桩基动力设计的静力计算转化提供了基础。(6)有限元数值模拟分析结果进一步证明:复合桩基对桩间土的抑制作用随桩间距增大而减小,当桩距为6D(D为桩径)时,抑制作用几乎完全丧失。有限元分析还表明,承台刚度提高对桩间土液化产生有一定的延缓作用,且承台刚度越大,这种延缓作用越大。(7)对不同桩间距、承台刚度条件下,复合桩基体系竖向承载力随振动时间减小的变化规律进行了计算分析,通过对桩侧摩阻力和桩端阻力随振动时间变化的进一步深入研究,提出了动力荷载作用下的桩基竖向承载力计算公式:Q=β1η5Qsk/γs+β3ηpQpk/γp+β2ηcQck/γ,其中β1、β2、β3分别为考虑动力荷载作用的桩侧摩阻力、桩端阻力和承台下土抗力折减系数,与动荷载的作用和土层条件有关。在本次研究条件下,当桩周土体部分液化时,β1和β2可取0.7,当桩周土完全液化时,β1和β2可取(0~0.55),荷载作用时间越长,取小值。当土体未发生液化时,可取β3=1,当土体一旦发生液化取β3为0,即不计入承台下土的抗力。
梁甜[9](2013)在《含粘粒砂土抗液化性能的剪切波速表征研究》文中认为近年来,全球破坏性地震频发,破坏严重,造成了巨大的生命和财产损失,其中场地地震液化问题尤为突出。1999年土耳其地震、台湾集集地震中出现了大量含粘粒砂土场地液化震害。由于受到室内试验技术的限制,已有研究大多集中在洁净砂液化问题,对含粘粒砂土的地震液化性能研究很少,其液化评价问题亟待解决。只有深入理解含粘粒砂土结构性和动力特性,科学揭示含粘粒砂土场地地震液化机理,建立抗液化性能的表征与评价指标,才能为含粘粒砂土液化判别提供科学依据。本文针对含粘粒砂土抗液化性能评价问题,以剪切波速为表征参数,开展了多尺度试验研究,包括微观结构电镜观测,测量剪切波速的固结、静三轴与动三轴单元体试验,测量剪切波速的土工离心机振动台试验,以及震害现场调查研究,揭示了含粘粒砂土结构性对土体剪切波速与抗液化强度的影响规律,发展了含粘粒砂土抗液化强度与剪切波速间的定量相关关系。研究表明:1、随着粘粒含量(CC)增加,含粘粒砂土结构性改变,其液塑限、渗透性、压缩性等物理力学性质发生相应变化;当CC超过一定临界值后,土体完成由“类砂土”向“类粘土”的转变,并表现出明显的“塑性”;剪切波速测量表明,当土体处于“类砂土”阶段或处于“类粘土”阶段,其Hardin公式拟合参数A与,7呈现出显着不同的规律;在没有颗粒破碎的前提下,不同粘粒含量砂土的临界状态线在e-log p’空间可近似用直线表示,且随着粘粒含量增加,其临界状态线沿顺时针方向偏转,土体剪胀势和临界状态摩擦角逐渐降低。2、通过理论推导和不同粘粒含量砂土的测量剪切波速动三轴试验,建立了含粘粒砂土的CRR-Vs1幂函数相关关系,该相关关系表明,当粘粒含量低于临界细粒含量时,含粘粒砂土的CRR-Vs1相关关系曲线随粘粒含量增加逐渐上移,该趋势与以往研究结论一致,为含粘粒砂土抗液化强度的剪切波速评价提供了定量依据。3、针对不同粘粒含量砂土,开展了多组土工离心机振动台液化试验,建立了含粘粒砂土模型地基制备与饱和方法,利用弯曲元技术监测了模型场地均匀性及试验过程中的剪切波速变化,再现场地喷水冒砂液化现象;通过含粘粒砂土与洁净砂对比试验,系统研究了模型地基内动应力应变关系、模量、阻尼以及孔压响应的发展规律;发现了模型尺度液化响应与单元体尺度液化性能的异同,提出了将振动台台面加速度作为地震动输入、基于孔压测试结果判别液化与否的模型地基地震液化分析方法,实现了利用离心机振动台试验数据进行场地液化判别的突破,由此验证了单元体尺度建立的含粘粒砂土CRR-Vs1相关关系的可靠性。4、开展1999年台湾地区集集地震、土耳其Kocaeli地震的地震液化现场调查研究,建立了含粘粒砂土地震液化现场数据库,分析了所提出的含粘粒砂土CRR-Vs1相关关系对实际场地液化判别的适用性与可靠性。在此基础上,提出了设计地震下含粘粒砂土场地液化判别方法和计算步骤,并建议了主要参数的获得方法与推荐取值。
徐金岭[10](2009)在《如何正确评价原位饱和砂土的抗液化强度》文中认为依据剪切波速与抗液化强度相关性的原理,首先对某工程场地砂土地层进行了原位剪切波速测试和相应原状土样的室内剪切波速实验;然后以剪切波速为反映土体结构性的指标,定量评价了取样对抗液化强度的影响程度。剪切波速的对比实验表明,对于可液化深度范围内的砂土地层,室内测试剪切波速结果一般偏大,最大相差达40.7%,与此对应的饱和砂土的抗液化强度会增大到真实值的200%。因此不考虑取样过程的扰动而进行的原位饱和砂土地层抗液化强度的评价方法存在巨大误差。解决此问题的方法是以原位剪切波速为控制指标,在室内重现原位土层的抗液化强度。
二、饱和砂土剪切波速与抗液化强度相关性的研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、饱和砂土剪切波速与抗液化强度相关性的研究(论文提纲范文)
(1)太行山东麓北拒马河冲积扇结构探测及地震砂土液化判别(论文提纲范文)
1 北拒马河冲积扇地质背景 |
1.1 地形地貌与地层结构 |
1.2 区域地质构造背景 |
1.3 水文气候条件 |
2 北拒马河冲积扇结构探测解析 |
3 北拒马河冲积扇地震砂土液化判别 |
3.1 标准贯入试验液化判别结果 |
3.2 动三轴试验液化判别结果 |
3.2.1 试验设计 |
3.2.2 液化判别标准 |
3.2.3 动三轴试验过程 |
3.2.4 试验结果分析 |
3.2.5 饱和砂土的抗液化剪应力计算 |
3.2.6 计算地震作用下的等效平均剪应力 |
3.3 北拒马河冲积扇砂土液化评估 |
4 结论与建议 |
(2)基于多功能CPTU测试的无黏性土原位状态特性与液化评价理论及应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及问题的提出 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 多功能CPTU原位测试技术 |
1.2.2 基于原位测试参数及状态参数评估土体剪胀性 |
1.2.3 基于CPT/CPTU 无黏性土的物理状态理论 |
1.2.4 基于多功能CPTU的无黏性土液化评价应用 |
1.3 存在的问题 |
1.4 本文主要研究内容与技术路线 |
1.4.1 本文主要研究内容 |
1.4.2 本文的技术路线 |
第二章 基于CPT砂土原位状态参数确定方法 |
2.1 砂土CPT标定罐试验 |
2.1.1 试验设备及方案 |
2.1.2 CPT测试参数结果及分析 |
2.1.3 CPT测试参数与状态指标相关性 |
2.1.4 CPT贯入土体的影响范围 |
2.1.5 不同含水量对CPT贯入土体的影响 |
2.2 基于智能算法的CPT状态参数确定方法 |
2.2.1 GMDH算法 |
2.2.2 数据库来源及编译 |
2.2.3 状态参数解译方法及液化应用 |
2.2.4 GMDH模型分类 |
2.2.5 GMDH模型结果 |
2.3 CPT状态参数的验证与应用 |
2.3.1 基于GMDH状态参数的状态特性评价验证 |
2.3.2 基于GMDH状态参数的液化判别工程应用 |
2.4 本章小结 |
第三章 基于电阻率CPTU无黏性土原位状态参数确定方法 |
3.1 基于CPT/RCPTU状态特性评估理论 |
3.1.1 相对密实度 |
3.1.2 状态参数 |
3.1.3 剪胀指标 |
3.2 构思思路 |
3.3 试验概况 |
3.3.1 试验场地 |
3.3.2 试验设备及方案 |
3.4 基于电阻率模型的状态参数计算方法 |
3.4.1 电阻率与状态参数的相关性 |
3.4.2 联合土类指数和电阻率确定归一化锥尖阻力 |
3.4.3 联合土类指数和电阻率确定状态参数 |
3.5 状态参数液化评价应用 |
3.5.1 相对密实度与状态参数相关性 |
3.5.2 相对密实度与状态参数相关关系 |
3.5.3 周期阻力比与状态参数相关关系 |
3.5.4 液化判别结果 |
3.6 电阻率剪胀参数 |
3.6.1 归一化锥阻力与电阻率剪胀参数 |
3.6.2 相对密实度与电阻率剪胀参数 |
3.6.3 状态参数与电阻率剪胀参数 |
3.7 电阻率CPTU状态表征流程图 |
3.8 本章小结 |
第四章 基于地震波CPTU无黏性土原位状态参数确定方法 |
4.1 基于SCPTU状态特性评估设计理论 |
4.1.1 基于原位剪切波速状态评估直接法 |
4.1.2 基于原位剪切波速状态评估间接法 |
4.1.3 基于室内剪切波速状态评估直接法 |
4.1.4 基于归一化小应变剪切模量状态评估直接法 |
4.2 试验概况 |
4.2.1 试验场地 |
4.2.2 试验设备及测试原理 |
4.2.3 试验结果 |
4.3 计算结果及比较 |
4.3.1 状态参数计算结果 |
4.3.2 基于归一化剪切波速的模型 |
4.3.3 基于归一化刚度G_o/q_c的计算模型 |
4.3.4 状态参数的液化判别应用 |
4.4 CPTU与剪切波速相关关系研究 |
4.4.1 CPTU与剪切波速相关关系 |
4.4.2 CPTU-V_s相关关系土分类图中应用 |
4.5 基于CPTU状态参数的土动力参数评价研究 |
4.5.1 SCPTU确定土动力参数的研究现状 |
4.5.2 宿迁场地典型试验结果 |
4.5.3 SCPTU资料与G_(max)的关系 |
4.6 本章小结 |
第五章 基于室内砂质粉土液化试验及状态指标液化研究 |
5.1 室内动三轴液化试验 |
5.1.1 试验材料 |
5.1.2 试验方法 |
5.1.3 试验结果分析 |
5.1.4 微观分析 |
5.1.5 与已有研究比较 |
5.2 室内状态指标液化研究 |
5.2.1 数据库来源 |
5.2.2 非塑性细粒对CRR_(tx,15)-ψ相关关系的影响 |
5.2.3 评价调整后现场条件下的CRR_(tx,15)与状态参数相关关系 |
5.3 本章小结 |
第六章 基于CPTU液化势评价统一理论体系 |
6.1 CPTU液化判别确定性模型 |
6.1.1 PSO-KELM基本理论 |
6.1.2 CPT/CPTU液化评估框架 |
6.1.3 CPTU数据库 |
6.1.4 基于PSO-KELM方法的液化判别模型的构建 |
6.1.5 基于PSO-KELM方法的液化阻力比确定 |
6.1.6 案例分析 |
6.2 CPTU液化判别概率性模型 |
6.2.1 概率模型理论框架 |
6.2.2 概率模型结果分析 |
6.3 本章小结 |
第七章 基于多功能CPTU状态特性与液化评价应用 |
7.1 CPTU液化地基状态与判别工程实践 |
7.1.1 液化机理与CPTU测试参数关联性 |
7.1.2 CPTU状态特性参数 |
7.1.3 CPTU液化判别方法 |
7.1.4 CPTU液化地基判别工程应用 |
7.2 基于CPTU液化地基处理效果评价 |
7.2.1 液化场地介绍 |
7.2.2 液化地基致密化CPTU评价指标 |
7.2.3 CPTU液化势评价指标 |
7.2.4 CPTU液化势区划图评价 |
7.2.5 液化地基处理效果CPTU评估 |
7.3 CPTU多元液化判别研究 |
7.3.1 CPTU与 SPT相关性液化判别应用 |
7.3.2 基于CPTU与 V_s联合测试下液化判别应用 |
7.4 本章小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 本文主要结论 |
8.2 主要创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
本文主要符号说明 |
致谢 |
攻读博士学位期间参加的主要科研项目和取得的科研成果 |
(3)砾性土抗液化强度与三轴试验关键问题研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 砾性土液化研究背景与意义 |
1.1.1 砾性土的定义 |
1.1.2 砾性土液化研究意义 |
1.2 砾性土液化研究现状 |
1.2.1 砾性土液化机理研究 |
1.2.2 砾性土液化判别研究 |
1.3 砾性土液化研究的关键因素 |
1.3.1 橡皮膜影响 |
1.3.2 相对密度影响 |
1.3.3 含砾量影响 |
1.3.4 初始剪应力比影响 |
1.4 本文主要研究工作 |
第二章 砾性土地震液化实例 |
2.1 引言 |
2.2 砾性土历史地震液化实例整理 |
2.3 小结 |
第三章 砾性土三轴液化试验 |
3.1 引言 |
3.2 试验设备介绍 |
3.3 试验砾性土基本物理指标 |
3.4 试验方法与设计 |
3.5 液化试验基本结果 |
3.6 孔压增量模型基本参数确定 |
3.6.1 均等固结条件孔压增量模型参数 |
3.6.2 非均等固结条件孔压增量模型参数 |
3.7 小结 |
第四章 橡皮膜嵌入体积测量 |
4.1 引言 |
4.2 橡皮膜嵌入体积测量方法 |
4.3 橡皮膜嵌入体积测量与结果 |
4.4 橡皮膜嵌入体积影响因素分析 |
4.4.1 试样尺寸的影响 |
4.4.2 级配条件的影响 |
4.4.3 橡皮膜厚度的影响 |
4.4.4 砾性土回弹体应变分析 |
4.5 橡皮膜嵌入体积预测模型 |
4.6 小结 |
第五章 橡皮膜顺变性消除方法 |
5.1 引言 |
5.2 橡皮膜顺变性影响机理 |
5.3 橡皮膜顺变性校正理论与方法 |
5.3.1 橡皮膜顺变性的物理缓解方法 |
5.3.2 橡皮膜顺变性的仪器补偿方法 |
5.3.3 橡皮膜顺变性的计算修正方法 |
5.4 砾性土橡皮膜顺变性的计算修正 |
5.4.1 橡皮膜顺变性修正系数C_r的确定 |
5.4.2 橡皮膜顺变性修正系数C_r的预测 |
5.4.3 考虑橡皮膜顺变性的孔压增量模型 |
5.5 修正后的孔压时程对比 |
5.5.1 均等固结条件下孔压时程对比 |
5.5.2 非均等固结条件下孔压时程对比 |
5.6 小结 |
第六章 土的初始剪应力修正系数确定方法 |
6.1 引言 |
6.2 K_α现有研究理论 |
6.2.1 K_α现有预测模型 |
6.2.2 K_α的试验确定方法 |
6.3 基于最大往返剪切作用面的分析方法 |
6.3.1 无初始剪应力时土的CRR计算 |
6.3.2 最大往返剪切作用面上K_(α,m)的计算 |
6.3.3 不同试验条件的K_(α,m)变化规律 |
6.4 K_(α,m)的改进计算模型 |
6.5 基于三轴试验的K_α计算方法 |
6.6 真实场地K_(hv)与α的估算方法 |
6.7 小结 |
第七章 砾性土抗液化强度关键影响因素研究 |
7.1 引言 |
7.2 含砾量影响 |
7.2.1 修正后的抗液化强度 |
7.2.2 含砾量对抗液化强度影响规律 |
7.2.3 不同砾性土抗液化强度对比 |
7.2.4 含砾量修正系数 |
7.3 相对密度影响 |
7.4 初始剪应力比影响 |
7.4.1 修正后的抗液化强度 |
7.4.2 初始剪应力比修正系数 |
7.5 橡皮膜影响误差研究 |
7.6 砾性土与砂土抗液化强度对比 |
7.7 小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 主要工作及成果 |
8.2 不足与展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
攻读博士学位期间发表的成果 |
攻读博士学位期间参与的科研项目 |
(4)松原市规划区砂土液化分区与评价(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 论文选题背景及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 本文研究内容与章节安排 |
第二章 松原市规划区地震灾害概况 |
2.1 引言 |
2.2 松原市规划区地震灾害 |
2.3 松原5.7 级地震液化震害 |
2.4 场地勘察 |
2.5 本章小结 |
第三章 松原市规划区工程地质条件 |
3.1 引言 |
3.2 规划区区域概况 |
3.3 规划区工程地质条件 |
3.4 区域主要断裂带 |
3.5 规划区水文地质条件 |
3.6 规划区可液化土的工程地质特征 |
3.7 本章小结 |
第四章 基于松原场地的液化判别新公式 |
4.1 引言 |
4.2 液化判别的新公式 |
4.3 新公式的可靠性分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 松原市规划区砂土液化分区与评价 |
5.1 引言 |
5.2 基于规范法的砂土液化判别 |
5.3 基于剪切波速测试的砂土液化判别 |
5.4 基于Seed-Idriss简化法的砂土液化判别 |
5.5 基于双曲线判别公式的砂土液化判别 |
5.6 不同判别方法砂土液化分区的差异对比 |
5.7 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 本文主要工作和成果 |
6.2 存在的问题与展望 |
附录A 1980 年以后对规划区产生影响的地震统计 |
附录B 我国大陆地区地震中172 组现场标贯点的测试数据判别情况 |
附录C 我国大陆地区松原地震中26 组现场标贯点的测试数据判别情况 |
附录D 巴楚地震数据库 |
附录E 新西兰地震数据库 |
附录F 采用规范法进行勘察报告验算 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(5)广州南沙淤泥质砂土抗液化性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 砂土动力变形特性研究 |
1.2.2 砂土孔压变化特性研究 |
1.2.3 砂土液化判别方法研究 |
1.2.4 砂土抗液化性能影响因素研究 |
1.2.5 细粒对砂土抗液化性能影响研究 |
1.3 本文的研究工作 |
1.3.1 研究对象 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 研究方法 |
第二章 试验方案 |
2.1 试验设备 |
2.2 试验步骤 |
2.2.1 材料准备 |
2.2.2 制样 |
2.2.3 饱和 |
2.2.4 固结 |
2.2.5 施加循环荷载 |
2.3 破坏标准 |
2.4 试验分组 |
2.5 试验结果 |
第三章 淤泥含量对淤泥质砂土抗液化性能影响研究 |
3.1 淤泥含量对抗液化强度的影响 |
3.1.1 轴向动应变发展规律 |
3.1.2 淤泥含量对抗液化强度的影响 |
3.2 淤泥含量对孔隙水压力强度的影响 |
3.2.1 孔隙水压力发展规律 |
3.2.2 淤泥含量对孔隙水压力强度的影响 |
3.3 本章小结 |
第四章 固结围压对淤泥质砂土抗液化性能影响研究 |
4.1 固结围压对抗液化强度的影响 |
4.1.1 轴向动应变发展规律 |
4.1.2 固结围压对抗液化强度的影响 |
4.2 固结围压对孔隙水压力强度的影响 |
4.2.1 孔隙水压力发展规律 |
4.2.2 固结围压对孔隙水压力强度的影响 |
4.3 本章小结 |
第五章 相对密实度对淤泥质砂土抗液化性能影响研究 |
5.1 相对密实度对抗液化强度的影响 |
5.1.1 轴向动应变发展规律 |
5.1.2 相对密实度对抗液化强度的影响 |
5.2 相对密实度对孔隙水压力强度的影响 |
5.2.1 孔隙水压力发展规律 |
5.2.2 相对密实度对孔隙水压力的影响 |
5.3 本章小结 |
第六章 广州南沙淤泥质砂土抗液化强度公式 |
6.1 抗液化强度公式拟合 |
6.2 拟合优度分析 |
6.3 三维破坏面绘制 |
6.4 基于抗液化剪应力法的液化判别应用 |
6.5 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(6)饱和黄土地震液化特征与新型抗震处理方法(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究意义与工程背景 |
1.2 国内外研究现状综述 |
1.2.1 土体地震液化的特征与机制 |
1.2.2 饱和黄土液化及抗液化处理技术 |
1.2.3 新型地基处理技术及其应用 |
1.3 研究现状评述 |
1.4 研究目的与主要研究内容 |
1.4.1 研究目的 |
1.4.2 主要研究内容 |
1.5 主要技术思路 |
第二章 试验方法与试验条件 |
2.1 概述 |
2.2 主要试验仪器 |
2.2.1 WF-12440 型动态空心圆柱扭剪试验系统 |
2.2.2 KYKY2800B型扫描电子显微镜 |
2.3 试验材料 |
2.3.1 土样 |
2.3.2 改良材料 |
2.4 试验方法 |
2.4.1 试样制备 |
2.4.2 试样的饱和 |
2.4.3 动三轴试验 |
2.4.4 动态空心圆柱循环扭剪试验 |
2.4.5 SEM细观结构测试 |
2.4.6 XRD矿物成分分析 |
2.5 小结 |
第三章 动荷载作用下饱和黄土的力学性能 |
3.1 概述 |
3.2 饱和黄土的动剪切模量和阻尼比 |
3.2.1 试验结果 |
3.2.2 饱和黄土的动剪切模量比和阻尼比特征 |
3.2.3 物性参数对饱和黄土动剪切模量和阻尼比的影响 |
3.3 动荷载作用下饱和黄土的变形特征及主要影响因素 |
3.3.1 试验结果 |
3.3.2 动荷载作用下饱和黄土的变形特征 |
3.3.3 饱和黄土动变形的主要影响因素 |
3.4 动荷载作用下饱和黄土的孔隙水压力特征及主要影响因素 |
3.4.1 试验结果 |
3.4.2 动荷载作用下饱和黄土的孔隙水压力特征 |
3.4.3 饱和黄土动孔隙水压力的主要影响因素 |
3.5 小结 |
第四章 复杂应力状态下饱和黄土的动力特性 |
4.1 概述 |
4.2 复杂应力条件下饱和黄土的动强度特性 |
4.2.1 试验结果 |
4.2.2 复杂应力条件下饱和黄土的动强度 |
4.3 复杂应力条件下饱和黄土的动变形特性 |
4.3.1 试验结果 |
4.3.2 初始主应力方向角对饱和黄土动应变的影响 |
4.3.3 中主应力系数对饱和黄土动变形的影响 |
4.3.4 固结偏应力比对饱和黄土动变形的影响 |
4.4 复杂应力条件下饱和黄土的动孔隙水压力特性 |
4.4.1 复杂应力条件下饱和黄土的动孔隙水压力特征 |
4.4.2 初始主应力方向角对饱和黄土动孔隙水压力的影响 |
4.4.3 中主应力系数对饱和黄土动孔隙水压力的影响 |
4.4.4 固结偏应力比对饱和黄土动孔隙水压力的影响 |
4.5 小结 |
第五章 饱和黄土地震液化灾害特征 |
5.1 概述 |
5.2 汶川地震中甘肃清水田川黄土液化实例分析 |
5.2.1 试验结果 |
5.2.2 饱和黄土液化滑移灾害分析 |
5.3 岷县漳县地震中甘肃岷县永光村黄土液化滑坡实例分析 |
5.3.1 试验结果 |
5.3.2 饱和黄土液化滑移灾害分析 |
5.4 饱和黄土液化震害特征 |
5.4.1 饱和黄土液化灾害的主要形式 |
5.4.2 饱和黄土地震液化灾害特征 |
5.5 小结 |
第六章 饱和黄土地震液化灾害的物理过程和力学机制 |
6.1 概述 |
6.2 地震液化前后饱和黄土的细观结构特征及差异性 |
6.2.1 试验结果 |
6.2.2 液化前后饱和黄土的细-微观结构特征 |
6.2.3 饱和黄土液化过程中细观结构变化特征 |
6.3 饱和黄土动变形和孔隙水压力的相互作用关系 |
6.3.1 饱和黄土动孔隙水压力的累积效应与滞后性 |
6.3.2 饱和黄土孔隙水压力增长的物理过程 |
6.3.3 饱和黄土动应变与动孔隙水压力的关系 |
6.4 饱和黄土液化的力学机制 |
6.4.1 饱和黄土的循环剪切应力路径 |
6.4.2 饱和黄土地震液化破坏机理 |
6.5 小结 |
第七章 饱和黄土地基抗液化的木质素改良处理方法 |
7.1 概述 |
7.2 木质素改良黄土的动力特性 |
7.2.1 木质素改良黄土的动应力-动应变关系 |
7.2.2 木质素改良黄土的动弹性模量和阻尼比 |
7.3 木质素改良黄土的抗液化特性 |
7.3.1 试验结果 |
7.3.2 木质素改良黄土的抗液化强度 |
7.3.3 木质素改良黄土的动应变和动孔隙水压力特征 |
7.4 木质素改良黄土的抗液化机制 |
7.5 基于性态的饱和黄土地基木质素改良处理方法 |
7.6 小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
参考文献 |
在学期间的研究成果 |
致谢 |
(7)高频振动沉拔钢板桩施工性状及环境影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号说明 |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 土体动力特性动三轴试验研究 |
1.2.2 频率对土体动力特性影响试验研究 |
1.2.3 振动沉拔法施工中桩身沉拔速率研究 |
1.2.4 振动沉拔桩环境影响研究 |
1.3 研究内容 |
1.4 论文结构 |
第2章 饱和土体高频振动特性研究 |
2.1 引言 |
2.2 高频动三轴试验仪 |
2.2.1 仪器简介 |
2.2.2 仪器系统组成 |
2.2.3 系统工作原理 |
2.2.4 仪器主要技术参数 |
2.3 饱和砂土试样制备与试验准备 |
2.3.1 试验说明 |
2.3.2 试验材料 |
2.3.3 试验步骤 |
2.4 饱和软粘土试样制备与试验准备 |
2.4.1 试验土样 |
2.4.2 试验步骤 |
2.5 饱和砂土高频振动特性 |
2.5.1 振动频率对动孔隙水压力增长的影响 |
2.5.2 振动频率对轴向应变发展的影响 |
2.5.3 动孔压和轴向应变发展的联系 |
2.5.4 频率液化关系式推导 |
2.6 饱和软粘土动弹性模量频率振动特性 |
2.6.1 试验结果分析 |
2.6.2 振动频率对土体动弹性模量影响 |
2.7 本章小结 |
第3章 高频振动沉拔桩桩锤振动特性分析 |
3.1 引言 |
3.2 桩身为刚体时桩锤-土振动模型 |
3.2.1 单自由度强迫振动模型 |
3.2.2 二自由度强迫振动模型 |
3.3 桩身为均质弹性体时振动锤-桩-土体振动模型 |
3.3.1 桩顶等效刚度和阻尼系数计算 |
3.3.2 振动锤振动特性 |
3.3.3 桩身振动特性 |
3.4 模型参数分析 |
3.4.1 桩锤振动特性频域分析 |
3.4.2 桩身参数对桩锤振动特性的影响 |
3.4.3 振动锤指标对桩锤振动特性的影响 |
3.4.4 土体特性对桩锤振动特性的影响 |
3.5 工程应用分析 |
3.5.1 沉拔桩对比分析 |
3.5.2 振动频率影响分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 高频振动沉桩速率与拔桩速率研究 |
4.1 引言 |
4.2 试验方案 |
4.2.1 试验概述 |
4.2.2 钢板桩类型 |
4.2.3 沉拔设备 |
4.2.4 场地土体特性 |
4.2.5 试验步骤 |
4.3 沉桩试验结果分析 |
4.3.1 沉桩速率影响因素归纳 |
4.3.2 沉桩速率随桩身入土深度变化关系 |
4.3.3 桩身参数对沉桩速率的影响 |
4.3.4 沉桩设备指标对沉桩速率的影响 |
4.3.5 土体特性对沉桩速率的影响 |
4.4 拔桩试验结果分析 |
4.4.1 拔桩速率影响因素归纳 |
4.4.2 拔桩速率随桩身出土长度变化关系 |
4.4.3 桩身参数对拔桩速率影响 |
4.4.4 拔桩设备指标对拔桩速率影响 |
4.4.5 土体特性对拔桩速率的影响 |
4.5 沉拔桩试验结果对比 |
4.5.1 沉桩速率与拔桩速率对比 |
4.5.2 沉桩耗时与拔桩耗时对比 |
4.6 高频振动沉拔钢板桩沉拔速率提升措施 |
4.6.1 拔桩速率细化研究 |
4.6.2 桩身沉拔速率提升措施分析 |
4.7 本章小结 |
第5章 高频振动沉拔桩土体变形及孔压变化研究 |
5.1 引言 |
5.2 试验方案 |
5.2.1 试验准备 |
5.2.2 试验场地土体特性 |
5.2.3 测试元器件及布设 |
5.2.4 试验步骤 |
5.3 沉桩试验结果分析 |
5.3.1 沉桩试验现象描述 |
5.3.2 沉桩孔隙水压力变化 |
5.3.3 沉桩土体水平变形 |
5.3.4 沉桩地表位移变化 |
5.3.5 沉桩土体扰动特征分析 |
5.4 拔桩试验结果分析 |
5.4.1 拔桩试验现象描述 |
5.4.2 拔桩孔隙水压力变化 |
5.4.3 拔桩土体水平变形 |
5.4.4 拔桩地表位移变化 |
5.4.5 拔桩土体扰动特征分析 |
5.5 沉拔桩试验结果对比分析 |
5.5.1 土体孔隙水压力变化 |
5.5.2 土体水平变形 |
5.5.3 地表位移变化 |
5.6 高频振动沉拔桩土体扰动环境影响分析 |
5.6.1 沉桩地表位移细化分析 |
5.6.2 土体扰动环境影响分析 |
5.7 本章小结 |
第6章 高频振动沉拔桩地表振动及噪声传播分析 |
6.1 引言 |
6.2 试验方案 |
6.2.1 试验准备 |
6.2.2 试验步骤 |
6.3 地表振动量 |
6.3.1 沉桩试验结果 |
6.3.2 拔桩试验结果 |
6.3.3 沉拔桩试验结果对比分析 |
6.4 噪声传播 |
6.4.1 沉桩试验结果 |
6.4.2 拔桩试验结果 |
6.4.3 沉拔桩试验结果对比分析 |
6.5 地表振动与噪声环境影响分析 |
6.6 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 主要创新点 |
7.3 进一步研究的建议 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间的相关学术成果 |
(8)可液化砂土中复合桩基体系的动力响应研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
目录 |
第一章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 桩土体系动力响应国内外研究现状 |
1.3 以剪切波速为指标判别砂土液化的国内外研究现状 |
1.4 课题研究的意义 |
1.5 课题研究的内容及目的 |
1.5.1 研究内容 |
1.5.2 研究目的 |
第二章 动力作用下混凝土桩体模型材料的选择 |
2.1 前言 |
2.2 动力模型相似性量纲分析 |
2.3 试验方案及结果分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 模型试验设计 |
3.1 振动设备 |
3.2 模型箱 |
3.3 模型桩制备 |
3.4 承台的制备 |
3.5 模型土的制备 |
3.6 量测仪器及其标定 |
3.7 振动信号 |
3.8 试验分组情况 |
第四章 单桩振动台试验结果及分析 |
4.1 传感器布置 |
4.2 模型桩贴片 |
4.3 试验宏观现象描述 |
4.4 土层的响应 |
4.5 桩身的响应 |
4.6 上部结构的响应 |
4.7 本章小结 |
第五章 群桩振动台试验结果及分析 |
5.1 传感器布置 |
5.2 试验宏观现象分析 |
5.3 试验结果及分析 |
5.3.1 不同工况下桩间土的动力响应 |
5.3.2 桩基振动前竖向承载力 |
5.3.3 振动过程中桩基沉降时程 |
5.3.4 不同工况桩基振动后承载力 |
5.3.5 不同工况地基土的剪切波速 |
5.4 本章小结 |
第六章 有限元数值模拟 |
6.1 MIDAS GTS软件介绍 |
6.2 土体的本构关系 |
6.3 数值模拟相关条件的确定 |
6.3.1 模型边界条件 |
6.3.2 阻尼的设置 |
6.3.3 不同构件间接触单元的选择 |
6.3.4 输入地震波的类型 |
6.4 几何模型的建立 |
6.5 模型初始应力的求解 |
6.6 模型动力计算分析 |
6.6.1 不同工况下桩间土的动力响应 |
6.6.2 不同桩间距振动过程中特定时刻桩基承载力分析 |
6.6.3 承台板的厚度对振动过程中桩基竖向承载力的影响 |
6.6.4 振动过程中桩侧摩阻力和桩端摩阻力的变化分析 |
6.7 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士期间发表的学术论文及其他成果 |
太原理工大学岩土工程学科历届博士学位论文题目 |
(9)含粘粒砂土抗液化性能的剪切波速表征研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 引言 |
1.1 研究背景 |
1.2 液化的定义及研究现状 |
1.2.1 液化的定义及机理 |
1.2.2 研究现状 |
1.2.3 含粘粒砂土液化判别 |
1.3 本文研究内容及结构安排 |
1.3.1 文章研究内容 |
1.3.2 文章创新点 |
第二章 含粘粒砂土抗液化强度的剪切波速表征 |
2.1 引言 |
2.2 试验材料及其基本物理力学性质试验 |
2.2.1 试验材料介绍 |
2.2.2 试验材料确定 |
2.2.3 基本物性力学试验 |
2.3 动三轴实验 |
2.3.1 试验目的和试验计划 |
2.3.2 试验结果 |
2.3.3 洁净砂和含粘粒砂土的CSR-N对比 |
2.4 单元体试验中CRR-V_(s1)关系确定 |
2.4.1 CRR-Vs1基本公式推导 |
2.4.2 推导公式的单元体试验验证 |
2.4.3 CRR-V_(s1)相关关系评价 |
2.5 本章小结 |
第三章 模型试验原理及试验设备 |
3.1 引言 |
3.2 试验原理 |
3.2.1 相似原理 |
3.3 试验硬件设备 |
3.3.1 土工离心机 |
3.3.2 离心机振动台 |
3.3.3 模型箱 |
3.3.4 饱和装置 |
3.3.5 砂雨装置 |
3.4 试验测量元件及其标定 |
3.4.1 弯曲元 |
3.4.2 测试传感器 |
3.5 本章小结 |
第四章 自由场地离心机振动台液化试验研究 |
4.1 引言 |
4.2 地震液化振动台模型试验设计 |
4.2.1 试验整体方案 |
4.2.2 传感器布置 |
4.2.3 主要试验步骤 |
4.3 不同土体离心机振动台试验结果对比分析 |
4.3.1 加速阶段试验结果 |
4.3.2 振动阶段试验结果 |
4.3.3 震后观测结果 |
4.4 离心机振动台试验中CRR和V_(s1)的确定 |
4.4.1 地震剪应力比CSR的确定 |
4.4.2 剪切波速V_(s1)的确定 |
4.4.3 离心机振动台数据与单元体预测线的比较 |
4.5 本章小结 |
第五章 地震液化现场实例研究与液化判别方法验证 |
5.1 引言 |
5.2 液化案例 |
5.2.1 台湾集集地震液化概况 |
5.2.2 土耳其Kocaeli地震液化概况 |
5.3 案例分析 |
5.3.1 场地情况介绍 |
5.3.2 分析方法 |
5.3.3 分析结果 |
5.3.4 分析讨论 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 主要研究结论 |
6.2 进一步研究建议 |
参考文献 |
附录 |
作者简历及在学期间所取得的科研成果 |
(10)如何正确评价原位饱和砂土的抗液化强度(论文提纲范文)
1 实验装置与过程 |
2 试验结果与分析 |
3 结论 |
四、饱和砂土剪切波速与抗液化强度相关性的研究(论文参考文献)
- [1]太行山东麓北拒马河冲积扇结构探测及地震砂土液化判别[J]. 刘莎莎,丰成君,谭成轩,邓亚虹,戚帮申,孟静,张鹏,宋焱勋,慕焕东,周永恒. 地球学报, 2022
- [2]基于多功能CPTU测试的无黏性土原位状态特性与液化评价理论及应用研究[D]. 段伟. 东南大学, 2020
- [3]砾性土抗液化强度与三轴试验关键问题研究[D]. 刘荟达. 中国地震局工程力学研究所, 2020(02)
- [4]松原市规划区砂土液化分区与评价[D]. 张塬. 防灾科技学院, 2020(08)
- [5]广州南沙淤泥质砂土抗液化性能研究[D]. 黄宣维. 广州大学, 2019(01)
- [6]饱和黄土地震液化特征与新型抗震处理方法[D]. 王谦. 兰州大学, 2019
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