一、福建沿海地区土层的静力触探参数(论文文献综述)
朱胜[1](2021)在《基于地脉动的砂土液化判别方法的初步研究 ——以松原市为例》文中认为砂土液化是由一种地震引起的破坏性较强的地质灾害,是造成地基失稳和工程结构物破坏的主要原因之一。对场地进行液化趋势评估,进而提出抗液化措施,是减轻砂土液化灾害的有效手段。因此砂土液化判别方法研究一直是科研人员关注的问题。地脉动测试能够反映出场地的土层结构信息,是一种经济、便捷、高效的场地动力特性测试方法,被广泛应用于震害分析、建筑结构设计、场地类别划分和场地评价等工作中。以松原地区砂土液化场地为研究对象,通过现场调查、地脉动测试、理论分析等手段,揭示砂土液化对场地动力响应及其卓越频率的影响规律,验证地脉动测试技术应用于砂土液化判别的可行性,给出了砂土场地基于地脉动的液化判别方法,为砂土液化的区域判别提供了基础性的研究资料,亦可丰富防震减灾工程方法。本文取得了如下研究成果:(1)对地脉动的理论做了简单介绍,并对地脉动数据处理方法进行了探究。本文提出对地脉动数据施加反STA/LTA算法对平稳数据段进行截取,从而达到剔除脉冲信号干扰的作用,结果表明:施加反STA/LTA算法,当短时窗设定为2s,长时窗设定为20.48s,阈值设定为2.5,对地脉动数据处理能够达到剔除脉冲信号的效果。同时对每个时间窗中的地脉动信号采用单点谱比法进行处理,也对单点谱比法的中水平分量的计算方法、平滑方式和平滑度进行了探究,结果表明:水平分量计算方法采用平方根法,平滑方式选择为汉宁窗,采用0.8Hz进行平滑过滤能够达到比较好的地脉动处理效果。(2)以松原Ms5.7级地震震后的地脉动测试结果为依据,对比分析了液化场地与非液化场地的地脉动特性,探讨了利用地脉动测试法判别砂土液化的可行性。选取了26处自由场地和松花江沿线布置测线进行了地脉动数据采集,其中14处为液化喷出场地,7处场地为未液化场地,5处为液化未喷出场地。用单点谱比法对地脉动数据进行分析,对比分析液化场地与非液化场地之间的地脉动数据特性。结果表明:在地震发生之后,地脉动测试数据的单点谱比法计算出场地的易损性指数(Kg值)出现了明显的下降,且易损性指数(Kg值)小于5,而液化场地出现上升的情况。以此为依据,提出基于砂土场地的液化判别方法:松原地区一级阶地的场地进行地脉动测试,采用单点谱比法处理数据,以计算出Kg=5作为临界值,当Kg值大于5作为判断该场地是否为液化场地的依据。为砂土场地的液化判别的研究提供了新方法和新思路。(3)依托于松原市防震减灾规划项目,收集了19处场地的钻孔资料为研究基础,验证了所提出的基于地脉动数据判别砂土液化的方法。采用标准贯入法对19处场地进行砂土液化判别,判别结果中有7处场地为易液化场地。同时对19处场地进行地脉动测试,使用单点谱比法计算每一个场地的易损性指数(Kg值)进行砂土液化判别。以标准贯入法为参考,验证地脉动测试对场地砂土液化判别的准确性。结果表明:在松原地区,一级阶地的砂土液化判别的成功率为60%;而二级阶地的砂土液化判别成功率为66.7%。
冯双喜[2](2020)在《动应力场和渗流场耦合作用下软黏土变形特性及沉降预测研究》文中指出随着城市化进程的不断深入,我国城乡基础设施建设进入全新的纵向立体化开发与利用阶段,工程安全和环境安全已经成为软黏土地区重大基础设施建设的根本要求。研究表明,软黏土的不良工程特性和复杂的建设环境是引发工程事故的关键所在,一旦出现严重的工程事故,将引起巨大的经济损失,对周边环境和社会产生恶劣影响。在复杂的建设和服役环境中,软黏土承受动应力场和渗流场耦合(动渗耦合)作用,其力学行为与单一动应力场和静应力场不同,呈现出复杂性和不确定性,因此,合理评价动渗耦合条件下软黏土的变形特性并开展软黏土沉降预测研究,是最大限度地降低或者避免岩土及地下工程灾变的重要保障。以滨海软黏土为研究对象,软黏土变形为研究问题核心,从滨海软黏土基本工程特性出发,重点研究动渗耦合条件下软黏土变形规律,建立了动渗耦合作用下软黏土的本构关系,结合工程实践,提出了动渗耦合条件下软黏土地基承受不同潮幅、交通荷载大小和反复水位周期等多因素耦合的沉降预测公式,并基于多因素耦合沉降预测公式和灰色预测理论开发了动渗耦合条件下软黏土地基沉降预测程序。研究成果有助于提升我国软黏土地基变形合理评价和有效控制方面的科技水平,为软黏土地区工程建设的安全预测、评判和正常工作提供科学计算方法和理论依据。首先,开展了滨海软黏土工程特性分析,从沉积历史、矿物成分、微观结构出发,开展了一系列室内外试验,对滨海软黏土工程特性进行了评价。重点分析了滨海软黏土的强度、渗透和变形特性,建立了滨海地区实用性参数指标关联关系。针对强度特性,重点分析了不排水抗剪强度与深度、塑性指数等指标经验关系;针对渗透特性,研究了渗透系数与孔隙比、固结压力的相关性,分析了渗透系数各向异性系数变化规律;针对变形特性,重点分析了压缩指数、固结系数、固结比、次固结系数与基本物性指标的关联关系。研究结果为动渗耦合条件下软黏土的力学响应分析提供数据参考。其次,开展动渗耦合的三轴试验,系统研究了渗透压、动应力比和循环次数对软黏土渗透和变形特性的影响。对比分析了静应力场和动渗耦合条件下软黏土的渗透特性,建立了在动渗耦合条件下渗透系数与渗透压、动应力比和循环次数的预测关系式。此外,对比分析了单一动应力场和动渗耦合条件下软黏土的滞回特性、动弹性模量和累积变形特性。提出了动渗耦合条件下动模量与循环次数的经验表达式,为动渗耦合条件下本构模型构建提供理论基础。然后,结合动渗耦合条件下软黏土的应力-应变特性,在临界状态理论和边界面理论的框架下,通过在边界面方程中考虑了先期固结压力与渗透系数关系,提出了一种广义的边界面方程,利用一致性条件获取了加载面的塑性模量,建立了动渗耦合条件下可综合反映软黏土累积变形、滞回特性和循环弱化特性的弹塑性本构模型。采用Fortran语言二次开发了UMAT子程序,并与试验结果对比,验证了模型正确性。最后,选取承受交通荷载和反复水位变化的滨海地区典型软黏土路基工程,将动渗耦合弹塑性本构模型与ABAQUS数值软件结合,开展了现场监测试验和数值模拟分析,重点研究了软黏土地基的中心沉降、分层沉降、路堤差异沉降、超静孔隙水压力等,验证了数值模型的正确性。结合数值模拟结果,分析了不同潮幅、交通荷载大小和反复水位周期等因素对软黏土地基中心沉降的影响,采用双曲线拟合方法建立了多因素耦合的沉降预测表达式。基于灰色理论和多因素耦合预测公式,采用Visual Basic(VB)开发了动渗耦合条件下软黏土沉降预测程序,实现了灰色预测、多因素耦合软黏土地基沉降预测功能,预测误差控制在5%范围内,实现了沉降精准预测目标。研究成果可推广应用滨海地区类似软黏土路基工程,为动渗耦合条件下软黏土沉降变形精准防控提供理论和技术支撑。
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》文中认为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。
陈宇航[4](2020)在《滨海软弱土不排水抗剪强度变异性分析》文中研究表明受河流冲积和海侵海退等不同沉积环境影响,我国滨海地区广泛分布的软弱土工程特性复杂。不排水抗剪强度是评价地基土地基承载力的重要参数。不排水抗剪强度参数变异性成果是确定性设计中参数特征值的选用或是以可靠度理论为基础的概率设计方法的研究基础。本文在国家重点研发计划子课题项目资助下,研究我国滨海地区软弱土的沉积历史和空间分布;研究贝叶斯理论估算不排水抗剪强度变异性的两种模式,即在有限的十字板剪切试验和没有直接的强度测试数据情况下,引入统计学中的贝叶斯理论框架,估算不排水抗剪强度的变异性;基于原位静力触探(CPT)中锥尖阻力生成连续多个不排水抗剪强度样本,引入随机场理论计算不排水抗剪强度空间变异性,并研究海陆交互沉积和河流冲积等不同地质成因软弱土空间相关性特征;考虑不排水抗剪强度的空间异性评价浅地基承载力可靠性水平。主要内容与成果如下:(1)广泛调研了我国滨海地区区域地质志、钻孔资料和区域规范等资料。结果表明,我国华北、江苏和浙江等滨海地区遭受四到五次海侵,华南地区只有一次海侵层存留;软弱土的沉积相可分为滨海沿岸的滨海相;苏北黄泛平原、长江下游、钱塘江下游和珠江下游的三角洲相;太湖水网平原的湖相;江苏里下河区域的泻湖相;福建闽江口的溺谷相;软弱土沉积厚度最高可达40m左右,并且呈现“由沿海向山地递减”趋势。(2)引入贝叶斯理论,在场地仅能获得有限的十字板剪切试验数据时,可利用不排水抗剪强度的经验分布降低不排水抗剪强度的变异性。通过比选,σ’p/pa=100.9-0.96LI更适用于液性指数大于1的软弱土。在没有直接十字板剪切试验的前提下,可利用有限的液性指数指标和不排水抗剪强度的先验信息,基于不排水抗剪强度与液性指数的经验公式,建立后验分布的概率密度函数,使用蒙特卡洛方法求解并生成不排水抗剪强度的等效样本,可用于中小工程中。(3)引入随机场理论,基于CPT测试中的锥尖阻力生成多个连续的不排水抗剪强度数据,并计算不排水抗剪强度的空间变异性。在收集大量CPT测试数据的基础上,研究海陆交互和河流冲积等不同沉积环境的粉质黏土层空间相关性特征。结果表明,不同沉积环境软弱土的相关距离存在重叠;海陆交互沉积的软弱土因海退海侵的影响,容易形成海相、陆源碎屑物相互沉积的韵律层,夹砂薄层,参数值较为离散,导致相关距离较为集中在低值区间;由锥尖阻力和侧摩阻力计算得来的相关距离比值的均为0.91,由两种参数计算的相关距离参数相近,符合相关距离为反映土体自相关特性的固有属性的概念。(4)考虑不排水抗剪强度的空间变异性,研究在有CPT测试和没有直接强度测试数据情况下进行浅基础地基承载力分析。研究表明,若考虑参数空间变异性,可靠度指标与失效概率计算结果与充足的安全系数储备一致;只考虑点变异性,可靠度指标过低与失效概率过高,与实际不符。相比于土的重度,不排水抗剪强度的变异性对浅基础地基土承载力可靠性分析结果的影响较大;相关距离的取值对可靠性分析结果较为敏感。
徐伟梦[5](2020)在《不同颗粒级配砂土的模型制样方法的试验研究》文中提出模型试验在解决岩土工程问题中,凭借其独特的优势,得到了快速的发展,然而模型试验中最关键的环节是模型试样的制备,模型试样特别是离心模型试样的制备方法对试验结果有较大的影响,对不同土料的试验结果的影响也有不同。目前模型试样制备的方法主要有砂雨法和分层击实法。本文针对人工配制的不同级配的砂土采用干砂雨法、水下砂雨法和分层击实法探讨了制备方法对模型试样均匀性、CPT等试验结果的影响。本文利用标准筛人工筛分配制了相近曲率系数,不均匀系数Cu分别为1.43、2.05、6.71等3种不同颗粒级配的试验砂料,分别采用水下砂雨法、干砂雨法和分层击实法制备不同相对密实度的模型试样,联合采用微型CPT贯入试验和在不同深度、平面位置埋设自制的封底环刀土盒测量密度两种方法评价不同成样方法制备的模型试样的空间均匀性;针对砂雨法,采用撒干砂分别在空气中和水中两个方式,探讨了出砂头形状和尺寸固定时,出砂头落距、移速和颗粒级配对模型试样相对密实度的影响,针对水下砂雨法,还探讨了水面高度的影响。采用微型CPT贯入试验获得了3种砂料采用不同成样方法制备的模型试样沿深度方向的探头端阻力变化,探讨了成样方法、颗粒级配对不同密实度的模型试样CPT端阻力的影响。试验结果表明:水下砂雨法、干砂雨法和分层击实法均可以制备平面和竖向均匀性好的模型试样,但水下砂雨法制样的平面均匀性普遍优于干砂雨法和分层击实法。对于干砂雨法,出砂头孔径D/最大粒径dmax≥4,孔径比B(出砂头孔径D/平均粒径d50)在12左右时,可以制备平面均匀性良好的试样。随着出砂头移速v的增加,试样的平面均匀性提高。干砂雨法制备的模型试样,出砂头移速固定时,相对密实度Dr随着落距h的增大而显着增大,但水下砂雨法试样的Dr随落距h的增大呈极缓慢增大的趋势。落距h固定时,干砂雨法和水下砂雨法制备的2#粗砂和3#细砂模型试样的Dr随着出砂头移速v的增加而增大,且粗颗粒可以获得比细颗粒更密实的状态。颗粒级配均匀的1#粗砂制备的模型试样的Dr随移速v的变化,在落距h较大时表现出与d50接近、颗粒级配不均匀的2#粗砂不一致的规律。水面高度hw对试样Dr的影响远大于落距h,且水下砂雨法制样的相对密实度普遍低于干砂雨法制样。针对1#粗砂和2#粗砂,分层击实法制样模型试样的CPT端阻力在一定贯入深度以下,普遍大于干砂雨法试样;水下砂雨法制备Dr为37%的模型试样的CPT端阻力小于干砂雨法制样;采用分层击实法制备中密状态的试样,模型试样的CPT结果受颗粒级配的部分影响;模型试样处于密实状态时,颗粒级配对模型试样的CPT端阻力几乎没有影响;采用干砂雨法制备中密状态的试样时,颗粒级配对模型试样CPT端阻力有一定影响。砂雨法受撒砂设备等因素的限制,只能制备某一范围的相对密实度,而分层击实法可以制备从松到密任何密实度的模型试样。从制备试样密实度范围的角度分析,分层击实法更具有优势。
张莹[6](2019)在《基于静力触探与室内试验预估地基承载力及压缩模量的对比分析》文中研究表明静力触探试验是一种在建筑工程广泛应用的原位测试技术,与室内试验相比,原位测试在一定条件下得到的参数更符合实际情况。结合福建省某大型岩土勘察工程的实测数据,通过静力触探试验计算地基的承载力和压缩模量与室内试验所得的结果进行对比分析,总结了静力触探的应用价值。
李洪江[7](2019)在《软弱地层桩基水平承载特性分析与卸荷响应研究》文中指出桩基础是建筑、交通、海洋、地下工程等领域的重要基础型式,随着我国重大基础设施建设的发展,桩基础呈现出深长、大直径、承载环境复杂等特点。桩基水平承载力是建(构)筑物抵御地震、风浪荷载、地下空间开挖卸荷的根本保证,桩基水平承载性能分析不当往往会诱发重大工程事故。因此,合理评价桩基水平承载性能,预测其在复杂承载环境下的变异响应特征,提出相应的安全控制措施是岩土工程面临的新挑战。本文以国家重点研发计划项目(2016YFC0800201)、国家自然科学基金项目(51878157)、江苏省建设系统科技项目(2014ZD66)和江苏省普通高校研究生科研创新计划项目(KYLX160244)为依托,以软弱地层桩基水平承载特征与安全保障技术为研究对象,通过理论分析、原位测试、现场试验和数值模拟的手段,系统开展了软弱地层桩基水平承载特性分析与卸荷响应研究工作,主要研究内容和成果如下:(1)全面总结了国内外特别是近二十年间有关桩基水平承载研究现状,对桩基水平承载计算方法及开挖卸荷响应评价等方面的研究成果进行了综述,指出其存在和需要解决的问题。(2)针对软弱地层桩基复杂承载特点,提出了软弱地层桩基水平承载特性分析方法。通过构建孔压静力触探(CPTU)参数与桩基p-y曲线参数的对应关系,提出了基于CPTU原位测试的桩基水平承载实用分析方法与位移控制标准;针对软弱地层桩基“大变形”问题,提出了基于应力增量的桩基大变形p-y分析方法,该方法能综合反映径向应力增量效应、纵向应力增量效应及桩体深层转动挠曲对桩侧土抗力的影响;针对桩基“大直径”问题,提出了考虑摩擦效应的大直径桩水平承载分析fm方法,该方法在传统m法基础上考虑了侧壁摩擦力在桩身产生的附加弯矩,包括桩轴线挠曲变形引起的摩擦附加弯矩和桩基尺寸效应引起的摩擦附加弯矩,提升了大直径桩水平承载力计算精度。(3)采用现场试验与原位测试相结合的手段,系统研究了基坑开挖卸荷对邻近桩基水平承载性能的影响规律,提出了桩基水平承载卸荷响应评价方法。基坑开挖卸荷会对桩周土体产生应力释放,进而影响桩基的水平承载性能。原位测试结果表明,基坑开挖后土层贯入锥尖阻力衰减,锥尖阻力的衰减与土体卸荷应力路径密切相关,卸荷后的桩基水平承载力较自由场地降低。邻近基坑开挖致使桩基被动受荷,受开挖卸荷过程的影响,被动桩水平承载变形规律复杂,其桩-土相互作用随开挖过程不断改变。为准确计算被动桩水平承载累积变形及桩身内力特征,提出了考虑邻近基坑开挖卸荷全过程的被动桩水平承载分析方法。(4)开展了基坑开挖卸荷对坑底桩基水平承载性能影响试验研究,明确了开挖卸荷前后土体原位测试参数的变化规律及坑底桩基水平承载响应特征。研究指出,开挖卸荷致使坑底土体应力释放,改变了土体应力状态,影响了桩土相互作用p-y曲线的发挥特征。坑底桩基水平承载力的确定须同时考虑地层性质及开挖卸荷应力释放的共同影响,不考虑卸荷效应会过高估计坑底桩基水平承载性能。试验结果表明,采用开挖卸荷后的真实土层原位测试参数可以准确计算坑底桩基水平承载力,与现场实测结果吻合较好。(5)通过精细化构建桩-土-开挖体数值模型,研究了邻近基坑开挖卸荷致被动桩水平承载弱化机理及其影响因素。深入分析了开挖卸荷致土体移动并伴随应力释放(应力变形耦合)条件下的桩-土相互作用特征,明确了基坑开挖方式、土体模量、排水状态和不同加载时机对被动桩p-y曲线的影响规律。研究结果表明,被动桩桩-土相互作用受邻近基坑开挖卸荷的影响而发生变异,被动桩p-y曲线较主动桩p-y曲线表现出明显的软化特征,且开挖速率越快,p-y曲线跌落越快。由此,从桩-土相互作用本质上揭示了邻近基坑开挖卸荷致被动桩水平承载性能演化的内在机理。(6)基于承台-桩基耦合模型,揭示了承台约束效应对邻坑开挖被动桩水平承载性能的影响机制,提出了综合考虑桩头嵌固深度、承台-桩头相对模量和承台-桩头接触刚度等多因素的被动桩承台设计方法及设计参考标准。研究指出,承台约束会显着影响被动桩的水平承载性能,单一影响因素下,桩头嵌固深度宜控制在(515)cm,承台-桩头相对模量比宜控制在(0.15);综合影响因素下,则宜按照承台约束系数法将Kc控制在(0.11)%区间。(7)建立了软弱地层桩基水平承载性能提升与安全控制关键技术。通过现场试验和理论计算,充分论证了软土地层桩基后注浆技术与可液化地层共振法处理技术对桩基水平承载性能的提升效果;并从桩基性能控制角度出发,分别给出了基于参数敏感性和基于开挖效应的主、被动桩水平承载控制方法。研究指出,桩侧桩端后注浆技术可显着提高灌注桩的承载性能,较普通灌注桩水平承载力提高约20%;共振法地基处理技术可大幅改善土体的工程性质,使桩基水平承载力提升约30%;对主动桩而言,其安全控制要素依次为:桩头嵌固形式>尺寸效应>竖向荷载>桩身施工倾角;对被动桩而言,合理的控制开挖方式、桩头约束条件以及加载时机是保障被动桩水平承载性能及建筑物安全稳定的重要途径。
范宁[8](2019)在《海底滑坡体的强度特性及其对管线的冲击作用研究》文中研究指明近年来,随着海洋开发利用步伐的加快,海底管线的铺设数量、布设长度和作业水深不断增加,在服役期内这些管线是否稳定直接影响着海洋资源开采、跨海电信通讯、作业人员生命财产及海洋生态环境的安全,对国家的海洋经略影响深远。然而,受海底复杂地形条件限制,海底管线的铺设路线往往难以绕离潜在海底滑坡区,甚至有直接穿越滑坡高发区的案例,对管线工程的安全性提出了重大挑战。海底滑坡是一种发生频繁、影响区域广泛、预测困难的海洋土体灾害,其经触发滑动后,通过水-土交换作用逐渐演变成稀式流滑体,表现出土体和流体的双重属性,具有体积大、速度快、滑距长、冲击力强等特征,威胁十分巨大。因此,探究海底滑坡运动过程中的强度特性,完善海底滑坡对管线的灾害作用评价,具有重要的理论价值和现实意义。基于此,本文首先采用改进的新型全流动贯入仪对典型海洋软土的不排水剪切强度开展了测试与分析,并结合流变仪测试方法,系统地探讨了流滑阶段海底滑坡土体在不同剪切应变率下的流变强度特性。然后,基于水槽模型试验,研究了海底流滑体端部发生“滑水效应”的条件及其影响下的滑端变形机制,并对不同滑速条件下海底流滑体及其与周围水环境间界面质量输运通量的变化规律进行了分析与预测。最后,应用计算流体动力学(CFD)和流-固耦合(FSI)数值方法,分别研究了海底滑坡冲击管线的竖向作用力和海底管线遭受滑坡冲击产生的竖向位移,并进一步探讨了海底管线的流线型防护设计思路及减灾效果。根据上述工作,取得了以下成果:(1)基于土的全流动强度测试原理,开发了一种适用于极低强度、高含水率、高灵敏度海洋软土强度特性测试的新型全流动贯入仪,并通过一系列土工试验对新型仪器的测试可靠性和稳定性进行了验证;揭示了我国南海北部陆坡区典型海洋软土的强度分布特征、土体结构特征和阻力系数范围;基于重塑土的不排水剪切强度与含水率指标间的幂律关系,提出了适用于我国南海北部陆坡区海洋软土的归一化不排水剪切强度预测模型,并与前人研究结果进行了比较验证。(2)结合流变仪在剪切应变率测试方面的优势与全流动贯入仪在强度测试方面的优势,提出了一种组合试验方法,并对其效果进行了检验;针对三种具有代表性的海洋软土,得出了流变特性参数与土体含水率指标的相关性,以及剪切应变率对土体灵敏度测试结果的影响;基于非牛顿流体的剪切稀化行为理论,提出了一种分段流变强度模型,可以用来描述海底流滑体在全剪切应变率范围内的流变强度特性。(3)基于自主设计的水槽试验系统,成功实现了对流滑体端部发生的“滑水效应”进行图像捕捉与监测,检验了“滑水效应”发生的临界条件,并完善了海底滑坡在流滑过程中受“滑水效应”影响的滑端变形机制;基于土体颗粒的临界剪切应力启动条件,提出了一套用于测试土体颗粒向水环境扩散的试验系统,揭示了不同流速条件下海底流滑体的土-水界面处质量输运通量变化规律。(4)基于CFD数值方法,得出了海底滑坡体冲击管线竖向作用力的曲线特征与荷载量级,以及管线-海床间隙对其产生的影响;基于混合土力学-流体力学模型框架,逐步解释了管线-海床间隙对滑坡竖向作用力的土体强度组分与流体速度组分的影响,提出了临界管线-海床间隙的概念与计算方法,并进一步构建了考虑管线-海床间隙影响的海底滑坡冲击管线竖向作用力评价公式,且对该公式的应用效果进行了比较验证。(5)基于任意拉格朗日-欧拉法的FSI数值分析,实现了海底滑坡体与管线耦合作用过程的数值模拟,并通过流体力学经典颗粒沉降过程对其进行了验证;揭示了海底管线遭受滑坡灾害冲击作用下的竖向位移特征与规律;通过与固定管线工况的差异性比较,阐明了竖向冲击位移对海底管线工程设计参数的影响。(6)基于流线型减阻理论,将流线型设计思路应用于海底管线的外层设计之中,给出了四种具体的流线型式和对应的尺寸设计;基于CFD数值方法,揭示了流线型海底管线遭遇滑坡冲击作用下的降阻机制与减灾效果,并建立了各流线型管线的滑坡冲击作用力预测模型;根据当前海底管线工程从设计到运营的一般过程,阐明了流线型设计对海底管线工程各阶段性能及设计参数的影响。
袁俊[9](2019)在《基于多功能CPTU测试的液化场地大变形神经网络预测方法研究》文中指出地震灾害资料表明,强震区工程结构破坏的主要因素是饱和砂土液化所造成的地基大变形,其中包括侧向变形和竖向沉降。地震液化大变形的发生与发展是一个非常复杂的过程,目前对其研究历史较短,且主流的预测公式大多是基于场地实测资料回归得到的经验公式,不能很好的体现大变形与场地参数之间的非线性关系。此外,大多场地资料通过标准贯入试验(SPT)获取,但是测试参数单一,不连续,取样点离散度高,不利于液化场地大变形的精确预测。多功能孔压静力触探(Piezocone Penetration Testing,简称CPTU)技术作为一种新型的原位测试方法,具有测试连续、精度高、快速有效方便等特点,在液化场地资料评价方面具有明显优势。人工神经网络是一种多元非线性系统,在处理非线性关系时有以下优点:自适应性强、自组织性好、良好的自学习能力、联想、容错、抗干扰能力。因此,神经网络可以灵活地对多参数的复杂末知系统进行建模,从而实现考虑各种参数的场地液化大变形预测。本文的主要研究内容如下:(1)通过国内外文献阅读,综述大变形计算方法国内外研究现状,其中包括常规预测方法、基于CPTU的大变形预测方法和基于人工神经网络的大变形预测方法,对其进行分析,并研究神经网络在预测方面的可行性,突出神经网络在对非线性关系拟合过程中所具有的典型优势。(2)总结现有的基于CPTU测试参数的典型液化场地大变形预测方法,并对其进行分析,提出存在的问题,引入基于CPTU测试参数的液化场地大变形神经网络预测模型。以宿新高速公路可液化场地实测参数与CPTU测试资料为基础,建立场地ABAQUS有限元分析模型,预测场地中地震后地表液化大变形,并将计算结果与本文中所提出的GMDH(Group Method of Data Handling)神经网络预测方法及典型的经验公式结果进行对比,验证本文模型的可靠性。(3)利用BP(Back Propagation)神经网络、GA-BP(Back Propagation-Genetic Algorithm)神经网络、RBF(Radial Basis Function)神经网络和GMDH(Group Method of Data Handling)神经网络,以所搜集到的国内外场地的数据库为基础进行训练,分析场地参数与场地大变形之间的非线性关系,从而得到液化场地大变形预测模型。通过对常规预测方法以及神经网络预测的结果对比分析,对神经网络在液化场地大变形预测方面的可行性作出评价,并基于训练结果提出预测液化场地大变形的GMDH神经网络方法。并且,利用训练完成的神经网络模型,对场地土体参数与液化场地大变形值之间的关系进行参数定量分析,得到各个因素与液化场地大变形之间的影响关系曲线,并通过分析结果,与常规大变形预测方法影响规律进行对比分析,得出各个因素对液化场地大变形值的影响规律,从而进一步验证神经网络模型的可行性。(4)提出了使用CPTU数据改进模型参数获取途径,在江苏省宿迁高速公路液化场地中实际使用。以宿新高速为依托,根据场地的CPTU资料和钻孔资料等,利用目前典型的经验方法与本文中所提出的GMDH(Group Method of Data Handling)神经网络预测方法,对场地进行液化判别以及场地液化大变形值的预测分析。
栾帅[10](2019)在《花岗岩残积土地基桩基竖向承载力与变形计算方法》文中指出花岗岩残积土是一种特殊土,这种土广泛分布于我国广东、福建等经济比较发达的东南沿海地区以及东北、西南山区。这些地区的建筑多采用高层、超高层建筑,其基础普遍采用桩基础,尤其是钻(冲)孔灌注桩。花岗岩残积土中钻(冲)孔灌注桩的竖向承载力与沉降计算的准确性将直接影响到建筑物的安全性、稳定性和经济性。目前我国现行《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008)(以下简称“桩基规范”)中并没有关于花岗岩残积土地基钻(冲)孔灌注桩竖向承载力与沉降的专门计算方法。本文针对花岗岩残积土地基钻(冲)孔灌注桩的单桩竖向承载力与沉降,以及桩-土共同作用下的刚性桩复合地基承载力与沉降展开系统研究。主要工作如下:(1)为研究花岗岩残积土地基钻(冲)孔灌注桩单桩竖向承载力与沉降特性,设计并完成了6根全尺寸钻孔灌注桩试验桩的载荷试验和内力测试,总结了花岗岩残积土地基钻(冲)孔灌注桩的内力分布形式,分析了花岗岩残积土地基钻(冲)孔灌注桩桩端阻力、桩侧阻力与液性指数(IL)、标准贯入击数(N)和有效应力之间的相关关系。根据实测结果,分析了不同施工工艺对花岗岩残积土地基钻(冲)孔灌注桩桩端阻力和桩侧阻力的影响。(2)针对现行桩基规范对花岗岩残积土地基钻(冲)孔灌注桩单桩竖向承载力计算缺失的问题,通过理论分析和工程实测数据分析,提出了砾质黏性土、砂质黏性土、黏性土三种土质的花岗岩残积土地基钻(冲)孔灌注桩的桩端阻力、桩侧阻力的修正方法。根据6根全尺寸试验桩的原位测试结果,验证本文提出的花岗岩残积土地基钻(冲)孔灌注桩单桩竖向承载力的建议计算方法的实用性,并依据实测结果提出了对单桩竖向承载力按不同施工工艺修正的建议方法。(3)针对现行桩基规范缺失关于花岗岩残积土地基钻(冲)孔灌注桩单桩竖向沉降计算的规定,而仅按普通黏性土地基的计算方法失真较大的问题,提出了按原位测试结果计算的单桩竖向沉降的建议计算方法。并根据大量的工程实测数据,分析了不同施工工艺(人工挖孔、全套管护壁、泥浆护壁)对灌注桩单桩竖向沉降的影响,提出了考虑施工工艺影响的沉降计算修正系数建议。(4)将本文所提出的对花岗岩残积土地基钻(冲)孔灌注桩单桩竖向承载力与沉降计算研究的结果,与前人提出的花岗岩残积土天然地基承载力与沉降的计算方法结合,提出了考虑桩-土共同作用的刚性桩复合地基承载力与沉降计算方法。通过工程实例对比,证明本文所建议方法的合理性和实用性。本文根据当前东南沿海地区工程建设的实际,针对花岗岩残积土地基钻(冲)孔灌注桩承载力与沉降的计算方法和参数取值问题进行深入细致分析,并通过实际工程案例验证本文研究结果的合理性和实用性。本文研究结果对花岗岩残积土地区的桩基础设计与施工具有重要的实用价值,可资今后桩基规范针对花岗岩残积土桩基设计计算规定之修订和指导工程之实践所借鉴。
二、福建沿海地区土层的静力触探参数(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、福建沿海地区土层的静力触探参数(论文提纲范文)
(1)基于地脉动的砂土液化判别方法的初步研究 ——以松原市为例(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 液化判别方法研究综述 |
1.3 地脉动研究综述 |
1.4 本文章节安排 |
第二章 地脉动的理论及数据分析方法 |
2.1 地脉动简介 |
2.2 地脉动的基本性质 |
2.3 地脉动工程应用 |
2.4 地脉动数据采集 |
2.5 地脉动数据分析方法 |
2.6 地脉动有效信号自动识别算法 |
2.7 单点谱比法 |
2.8 本章小结 |
第三章 基于地脉动测试的砂土液化判别方法初步探究 |
3.1 引言 |
3.2 地脉动测试背景 |
3.3 不同测点地脉动数据特性 |
3.4 不同时间序地脉动数据特性 |
3.5 松花江测线地脉动数据特性 |
3.6 基于地脉动测试的砂土液化判别方法 |
3.7 本章小结 |
第四章 基于钻孔资料地脉动测试砂土液化判别方法的验证 |
4.1 引言 |
4.2 钻孔资料 |
4.3 地脉动数据测试分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 主要工作与结论 |
5.2 问题与展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(2)动应力场和渗流场耦合作用下软黏土变形特性及沉降预测研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景和研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 软黏土动力特性与渗透特性 |
1.2.2 多场耦合下软黏土变形特性 |
1.2.3 软黏土本构模型 |
1.2.4 软黏土沉降预测 |
1.3 研究内容和研究方法 |
1.4 创新点与技术路线 |
1.4.1 创新点 |
1.4.2 技术路线 |
第2章 滨海软黏土工程特性试验分析 |
2.1 概述 |
2.2 基本物理特性 |
2.2.1 沉积历史 |
2.2.2 矿物成分 |
2.2.3 微观结构特征 |
2.3 软黏土强度特性 |
2.4 软黏土渗透特性 |
2.5 软黏土变形特性 |
2.5.1 压缩指标 |
2.5.2 固有压缩曲线和沉积压缩曲线 |
2.5.3 固结系数 |
2.5.4 超固结比 |
2.5.5 次固结特性 |
2.6 本章小结 |
第3章 考虑渗流作用的软黏土动力变形与渗透特性试验研究 |
3.1 概述 |
3.2 试验设计与试验方案 |
3.2.1 试验土样 |
3.2.2 试验仪器和步骤 |
3.2.3 试验方案 |
3.3 试验结果分析 |
3.3.1 动渗耦合作用下软黏土渗透特性 |
3.3.2 动渗耦合作用下软黏土动力变形特性 |
3.4 本章小结 |
第4章 动渗耦合作用下软黏土弹塑性本构模型研究 |
4.1 概述 |
4.2 本构模型建立 |
4.2.1 弹性应变增量 |
4.2.2 正常固结线和临界状态线 |
4.2.3 边界面方程 |
4.2.4 硬化规律与一致性条件 |
4.3 模型参数确定 |
4.4 模型UMAT实现 |
4.5 本章小结 |
第5章 动渗耦合作用下软黏土地基沉降预测数值模拟研究 |
5.1 概述 |
5.2 动渗耦合作用下软黏土地基沉降现场试验分析 |
5.2.1 工程概况 |
5.2.2 现场监测布置 |
5.2.3 试验结果分析 |
5.3 动渗耦合作用软黏土地基沉降数值模拟分析 |
5.3.1 模型建立 |
5.3.2 数值结果与监测结果对比 |
5.3.3 影响因素分析 |
5.3.4 沉降预测方法对比分析 |
5.3.5 多因素耦合沉降预测公式建立 |
5.4 动渗耦合条件下软黏土沉降预测程序设计 |
5.4.1 界面设计 |
5.4.2 程序调试 |
5.5 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录-程序 |
附录 A:动渗耦合作用下软黏土弹塑性本构模型研究 |
附录 B:考虑动荷载与渗流多影响因素的软黏土地基变形预测模型 |
发表论文和科研情况说明 |
致谢 |
(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)滨海软弱土不排水抗剪强度变异性分析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究现状与分析 |
1.2.1 土体参数变异性的古典与贝叶斯求解方法 |
1.2.2 基于随机场理论的土体参数空间相关性 |
1.2.3 软土不排水抗剪强度经验公式及空间变异性 |
1.2.4 考虑空间变异性的浅基础承载力评价 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 滨海软弱土沉积历史与空间分布 |
2.1 我国滨海地区沉积历史 |
2.1.1 构造运动与地形地貌 |
2.1.2 全球气候变化与海平面升降 |
2.2 我国滨海地区软弱土空间分布 |
2.3 我国滨海地区软弱土工程特性 |
2.4 本章小结 |
第三章 基于贝叶斯理论的有限样本条件下不排水抗剪强度变异性估算 |
3.1 软弱土不排水抗剪强度数据库的整理 |
3.1.1 不排水抗剪强度的收集 |
3.1.2 液性指数的修正 |
3.2 基于贝叶斯理论的有限样本下软弱土不排水抗剪强度变异性分析 |
3.3 无实测强度情况下软弱土不排水抗剪强度变异性估算 |
3.3.1 基于贝叶斯理论的不排水抗剪强度后验分布构建 |
3.3.2 蒙特卡洛法求解不排水抗剪强度后验分布的算法实现 |
3.3.3 无实测强度情况下基于贝叶斯理论估算不排水抗剪强度变异性的算例 |
3.4 本章小结 |
第四章 基于随机场理论的连续样本条件不排水抗剪强度空间变异性分析 |
4.1 不同沉积环境的软弱土CPT测试数据概况 |
4.2 基于随机场理论量化不排水抗剪强度参数空间变异性 |
4.2.1 锥尖阻力与不排水抗剪强度的经验公式 |
4.2.2 基于锥尖阻力量化不排水抗剪强度空间变异性 |
4.3 不同沉积环境软弱土的相关距离参数研究 |
4.3.1 不同沉积环境软弱土的相关距离 |
4.3.2 不同指标对相关距离的影响 |
4.3.3 各沉积区域软土相关距离的建议值 |
4.4 本章小结 |
第五章 考虑空间变异性的浅基础地基承载力分析 |
5.1 地基承载力可靠性分析方法 |
5.1.1 地基承载力功能函数 |
5.1.2 可靠度指标与失效概率的计算 |
5.2 浅基础地基承载力可靠性分析框架 |
5.3 浅基础地基承载力可靠性分析应用 |
5.3.1 工程概况 |
5.3.2 可靠度与失效概率算例 |
5.4 浅基础地基承载力可靠性敏感度分析 |
5.4.1 变异系数的影响 |
5.4.2 随机变量均值的影响 |
5.4.3 相关距离的影响 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
攻读硕士期间发表的论文 |
(5)不同颗粒级配砂土的模型制样方法的试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 离心模型试样制备方法 |
1.2.2 室内单元试样的制备方法研究 |
1.3 主要研究内容 |
2 试验设备和试验方法 |
2.1 试验材料 |
2.2 试验设备 |
2.2.1 成样设备 |
2.2.2 模型试样的密实度和均匀性检测设备 |
2.3 试验方法 |
2.3.1 砂雨法制备模型试样及标定试验 |
2.3.2 分层击实法制备模型试样 |
2.3.3 微型静力触探贯入试验方法及方案 |
3 成样方法对模型试样的均匀性影响研究 |
3.1 模型试样的平面均匀性 |
3.1.1 砂雨法模型试样的平面均匀性分析 |
3.1.2 分层击实法模型试样的平面均匀性分析 |
3.2 模型试样的竖向均匀性 |
3.2.1 CPT评价整体均匀性 |
3.2.2 承土盒评价均匀性分析 |
3.3 小结 |
4 砂雨法制备试样的影响因素研究 |
4.1 落距h对相对密实度Dr的影响 |
4.1.1 干砂雨法制备模型试样 |
4.1.2 水下砂雨法制备模型试样 |
4.2 出砂头移速v对相对密实度Dr的影响 |
4.2.1 干砂雨法制备的模型试样 |
4.2.2 水下砂雨法制备的模型试样 |
4.3 颗粒级配对相对密实度Dr的影响 |
4.3.1 干砂雨法制备的模型试样 |
4.3.2 水下砂雨法制备的模型试样 |
4.4 水面高度hw对相对密实度Dr的影响 |
4.5 小结 |
5 颗粒级配和成样方法对CPT结果影响研究 |
5.1 不同成样方法对CPT端阻力的影响 |
5.2 颗粒级配对CPT端阻力的影响 |
5.3 小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录 A 模型试样相对密实度计算表 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(6)基于静力触探与室内试验预估地基承载力及压缩模量的对比分析(论文提纲范文)
0 引言 |
1 项目地层地质 |
2 静力触探及土工试验测试情况 |
3 静力触探及土工试验成果应用及对比 |
4 结论 |
(7)软弱地层桩基水平承载特性分析与卸荷响应研究(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 桩基础水平承载分析计算研究现状 |
1.2.2 原位测试技术(CPT)在桩基水平承载中的应用研究现状 |
1.2.3 地下工程开挖卸荷对既有桩基承载影响研究现状 |
1.3 现有研究存在的不足 |
1.4 本文主要研究内容与技术路线 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
第二章 基于CPTU测试的软弱地层桩基水平承载分析方法研究 |
2.1 江苏典型软弱地层分布特征 |
2.1.1 软土 |
2.1.2 可液化土 |
2.2 基于CPTU原位测试的桩基水平承载分析方法 |
2.2.1 基于CPTU测试p-y模型构建 |
2.2.2 试验分析与模型验证 |
2.2.3 案例应用评价 |
2.3 基于CPTU的刚柔性桩水平承载位移控制标准 |
2.3.1 桩基水平承载机制 |
2.3.2 软黏土p-y曲线的双折线简化 |
2.3.3 刚、柔性桩的界定 |
2.3.4 p-y参数的描述 |
2.3.5 刚、柔性桩位移控制标准 |
2.3.6 工程验证分析 |
2.4 基于应力增量的桩基大变形p-y分析方法 |
2.4.1 分析原理 |
2.4.2 基于应力增量p-y曲线模型 |
2.4.3 算例分析与验证 |
2.5 考虑摩擦效应的大直径桩水平承载分析方法 |
2.5.1 问题描述 |
2.5.2 考虑摩擦效应的桩基水平承载计算模型 |
2.5.3 算例分析与验证 |
2.6 本章小结 |
第三章 基于原位测试的桩基水平承载卸荷响应评价研究 |
3.1 基坑开挖卸荷对邻近桩基水平承载影响分析 |
3.1.1 试验设计 |
3.1.2 静力触探测试 |
3.1.3 开挖前后CPT测试p-y曲线对比 |
3.1.4 卸荷过程桩基水平承载特征及分析模型 |
3.1.5 开挖卸荷后桩基水平承载力损失评价 |
3.2 基坑开挖卸荷对坑底桩基水平承载影响分析 |
3.2.1 试验方法描述 |
3.2.2 试验测试结果分析 |
3.2.3 坑底桩基卸荷响应特征及评价 |
3.3 本章小结 |
第四章 邻近基坑开挖致桩基水平承载弱化机理与承台约束效应分析 |
4.1 数值分析模型 |
4.1.1 已有数值分析存在的不足 |
4.1.2 精细化数值模型构建 |
4.2 被动桩桩-土相互作用机理 |
4.2.1 被动桩p-y曲线演化 |
4.2.2 桩-土相互作用特征 |
4.3 不同影响因素下的被动桩p-y响应规律 |
4.3.1 不同开挖方式 |
4.3.2 土体模量 |
4.3.3 排水状态 |
4.3.4 不同加载时机 |
4.4 承台约束效应对被动桩水平承载影响 |
4.4.1 承台效应 |
4.4.2 承台-桩-土耦合模型 |
4.4.3 桩头嵌入承台深度的影响 |
4.4.4 承台-桩头相对模量的影响 |
4.4.5 开挖卸荷被动桩承台设计方法 |
4.5 本章小结 |
第五章 软弱地层桩基水平承载性能提升与控制方法研究 |
5.1 软弱地层桩基水平承载性能提升技术 |
5.1.1 软土地层桩基后注浆技术 |
5.1.2 可液化地层共振法处理技术 |
5.2 基于参数敏感性的主动桩水平承载控制方法 |
5.2.1 试验描述与模型构建 |
5.2.2 尺寸效应 |
5.2.3 桩头嵌固形式 |
5.2.4 桩身倾斜度 |
5.2.5 竖向载荷 |
5.2.6 参数敏感度 |
5.3 基于开挖效应的被动桩水平承载控制方法 |
5.3.1 开挖方式 |
5.3.2 加载时机 |
5.3.3 承台约束 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 下一步研究工作的展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间成果发表 |
(8)海底滑坡体的强度特性及其对管线的冲击作用研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状及不足 |
1.2.1 海底滑坡运动过程中的土体力学特性研究 |
1.2.2 海底滑坡与管线相互作用研究 |
1.2.3 海底管线防护设计研究 |
1.3 本文主要研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 海洋软土的强度测试与模型研究 |
2.1 引言 |
2.2 新型全流动贯入仪的研发 |
2.2.1 全流动强度测试原理 |
2.2.2 仪器构造和特点 |
2.2.3 仪器应用验证 |
2.3 南海北部陆坡区典型海洋软土的强度测试 |
2.3.1 研究区海洋软土的土工性质 |
2.3.2 全流动循环强度测试结果 |
2.3.3 海洋软土的结构性分析 |
2.4 海洋软土的不排水剪切强度模型 |
2.4.1 测试阻力系数 |
2.4.2 归一化强度模型 |
2.5 本章小结 |
3 海底滑坡流滑过程中的土体流变强度特性研究 |
3.1 引言 |
3.2 组合试验方法的提出 |
3.2.1 流变特性理论基础 |
3.2.2 流变仪测试原理 |
3.2.3 组合试验方法操作流程与效果验证 |
3.3 海底流滑体的流变强度特性测试与分析 |
3.3.1 土样制备与试验步骤 |
3.3.2 组合试验结果 |
3.3.3 流变参数与土体含水率的关联性 |
3.3.4 剪切应变率对土体灵敏度的影响分析 |
3.4 海底流滑体的剪切稀化行为 |
3.5 海底流滑体的分段流变强度模型 |
3.5.1 常规流变模型的比较 |
3.5.2 分段流变模型的提出 |
3.5.3 模型参数分析与公式应用 |
3.6 本章小结 |
4 海底滑坡流滑过程中的土-水界面作用探究 |
4.1 引言 |
4.2 海底滑坡流滑过程中的“滑水效应”分析 |
4.2.1 “滑水效应”理论基础及对应试验系统设计 |
4.2.2 “滑水效应”的发生条件及其影响下滑端变形机制 |
4.3 海底滑坡流滑过程中的界面质量输运过程分析 |
4.3.1 土-水界面质量输运过程的理论基础 |
4.3.2 质量输运通量试验系统与步骤 |
4.3.3 土体电阻率测试装置及标定 |
4.3.4 基于CFD数值方法的等价模拟关系建立 |
4.3.5 土-水界面质量输运通量的变化规律与预测模型 |
4.4 本章小结 |
5 海底滑坡冲击管线的竖向作用及管线-海床间隙对其的影响 |
5.1 引言 |
5.2 海底滑坡冲击管线的CFD数值实现 |
5.2.1 CFD理论基础 |
5.2.2 CFD数值建模 |
5.2.3 CFD模拟验证 |
5.3 管线-海床间隙的形成与描述 |
5.4 海底滑坡冲击管线的竖向作用结果与分析 |
5.4.1 数值建模与结果 |
5.4.2 滑坡竖向作用力的波动特征分析 |
5.4.3 管线-海床间隙对竖向波动特征的影响 |
5.4.4 管线-海床间隙对滑坡竖向作用力的影响 |
5.5 海底滑坡冲击管线的竖向作用力评价 |
5.5.1 混合土力学-流体力学模型框架 |
5.5.2 土体强度组分 |
5.5.3 流体速度组分 |
5.5.4 滑坡竖向作用力公式的应用效果验证 |
5.6 本章小结 |
6 海底滑坡与管线的双向耦合作用探究 |
6.1 引言 |
6.2 海底滑坡冲击管线过程中的耦合作用描述 |
6.3 基于ANSYS-CFX双向流-固耦合的数值实现 |
6.3.1 ANSYS-CFX流-固耦合理论基础 |
6.3.2 ANSYS-CFX流-固耦合数值验证 |
6.4 海底滑坡冲击作用下管线的竖向位移特征分析 |
6.4.1 海底滑坡与管线耦合作用的数值模拟 |
6.4.2 海底滑坡冲击作用下管线的竖向位移特征 |
6.4.3 固定管线与位移管线的差异比较 |
6.5 考虑管线竖向位移对海底管线工程设计的影响 |
6.6 本章小结 |
7 海底管线的流线型防护设计与减灾效果 |
7.1 引言 |
7.2 流线型减阻理论基础 |
7.3 海底管线的流线型防护设计思路 |
7.3.1 流线型式与尺寸设计 |
7.3.2 流线型海底管线的设计方案 |
7.4 流线型海底管线的减灾效果分析 |
7.4.1 CFD数值建模过程 |
7.4.2 流线型海底管线的减灾机理与效果 |
7.5 流线型海底管线的工程应用展望 |
7.5.1 流线型设计对管线工程各阶段性能的影响 |
7.5.2 流线型设计对管线工程设计参数的影响 |
7.6 本章小结 |
8 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
(9)基于多功能CPTU测试的液化场地大变形神经网络预测方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 液化大变形的震害实例 |
1.2.2 液化大变形主要影响因素 |
1.2.3 地震液化大变形的传统预测方法 |
1.2.4 基于CPTU预测大变形研究现状 |
1.2.5 基于神经网络的液化大变形预测方法现状 |
1.3 存在的问题 |
1.4 研究内容与技术路线 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
第二章 基于CPTU测试的液化场地大变形数值模拟研究 |
2.1 有限元数值方法 |
2.1.1 ABAQUS软件介绍 |
2.1.2 ABAQUS有限元模块 |
2.2 土体参数获取 |
2.2.1 CPTU仪器设备 |
2.2.2 基于CPTU测试的场地参数评价 |
2.3 模型建立与网格划分 |
2.3.1 模型建立 |
2.3.2 网格划分 |
2.4 结果分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 基于CPTU测试参数的液化场地大变形神经网络预测方法研究 |
3.1 人工神经网络实现 |
3.1.1 MATLAB平台 |
3.1.2 基于MATLAB平台的人工神经网络 |
3.2 原始资料的选择 |
3.3 神经网络液化场地大变形预测模型的建立与应用 |
3.3.1 神经网络侧向变形模型 |
3.3.2 神经网络震后沉降预测模型 |
3.3.3 神经网络大变形预测模型结果分析 |
3.3.4 各因素对大变形影响的分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 基于CPTU测试的场地液化大变形预测工程实例 |
4.1 工程概况 |
4.1.1 场地描述 |
4.1.2 土层划分与物性指标 |
4.2 现场CPTU测试 |
4.2.1 仪器设备 |
4.2.2 试验工作量 |
4.3 宿迁场地液化大变形预测 |
4.3.1 神经网络侧向变形预测结果 |
4.3.2 神经网络沉降预测结果 |
4.3.3 宿迁场地液化大变形预测结果评价 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
硕士学习期间取得的科研成果 |
(10)花岗岩残积土地基桩基竖向承载力与变形计算方法(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号 |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
1.1.1 课题背景 |
1.1.2 研究的目的及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 花岗岩残积土的分类 |
1.2.2 花岗岩残积土的工程地质特性 |
1.2.3 花岗岩残积土天然地基承载力与沉降计算 |
1.2.4 花岗岩残积土地基桩基承载力及沉降计算 |
1.2.5 国内外文献综述的简析 |
1.3 本文的主要研究内容 |
第2章 花岗岩残积土地基钻(冲)孔灌注桩竖向承载力与沉降的现场试验. |
2.1 引言 |
2.2 花岗岩残积土地基钻(冲)孔灌注桩原位试验 |
2.2.1 试验场地及地质概况 |
2.2.2 花岗岩残积土的标贯试验与土工试验结果 |
2.2.3 试桩设计、施工与试验过程 |
2.2.4 试验结果 |
2.2.5 试验结果分析 |
2.3 典型工程实例实测数据 |
2.3.1 中山某项目桩基工程 |
2.3.2 增城市某项目桩基工程 |
2.3.3 广州上元岗项目桩基工程 |
2.4 本章小结 |
第3章 花岗岩残积土地基钻(冲)孔灌注桩单桩竖向承载力计算方法 |
3.1 引言 |
3.2 现行花岗岩残积土地基灌注桩单桩竖向承载力计算方法 |
3.2.1 单桩竖向承载力特征值的确定方法 |
3.2.2 现行花岗岩残积土地基单桩竖向承载力特征值的估算方法 |
3.2.3 现行规范建议方法存在的问题 |
3.3 花岗岩残积土地基钻(冲)孔灌注桩单桩竖向承载力估算建议方法 |
3.3.1 花岗岩残积土天然地基承载力规律分析 |
3.3.2 钻(冲)孔灌注桩单桩竖向承载力 |
3.3.3 钻(冲)孔灌注桩桩端阻力 |
3.3.4 钻(冲)孔灌注桩桩侧阻力 |
3.4 考虑施工工艺影响时的修正系数调整 |
3.4.1 修正系数实测分析 |
3.4.2 考虑钻(冲)孔灌注桩工艺的承载力修正系数 |
3.5 工程试桩实例分析 |
3.5.1 深圳药检所项目专项试验 |
3.5.2 增城市某项目桩基工程 |
3.5.3 广州上元岗项目桩基工程 |
3.5.4 中山某项目桩基工程 |
3.6 特殊情况下钻(冲)孔灌注桩单桩竖向承载力计算探讨 |
3.6.1 后注浆工艺下钻(冲)孔灌注桩承载力 |
3.6.2 强夯法处理后的花岗岩残积土回填地基中钻(冲)孔灌注桩单桩竖向承载力 |
3.7 本章小结 |
第4章 花岗岩残积土地基钻(冲)孔灌注桩单桩沉降实用计算方法 |
4.1 引言 |
4.2 常用的单桩沉降计算方法在花岗岩残积土中适用性讨论 |
4.2.1 常用的单桩沉降计算方法 |
4.2.2 规范方法在花岗岩残积土地基中的适用性讨论 |
4.3 花岗岩残积土地基钻(冲)孔灌注桩单桩竖向沉降计算建议 |
4.3.1 本文建议的花岗岩残积土地基钻(冲)孔灌注桩单桩竖向沉降计算方法 |
4.3.2 本文建议的花岗岩残积土压缩模量取值方法 |
4.3.3 计算系数sg取值的讨论 |
4.3.4 考虑施工工艺影响时的修正系数 |
4.4 工程案例分析 |
4.4.1 中山某项目桩基工程 |
4.4.2 深圳药检所项目桩基工程 |
4.4.3 增城某项目桩基工程 |
4.4.4 对工程实例计算结果的讨论 |
4.5 本章小结 |
第5章 花岗岩残积土地基桩-土共同作用下刚性桩复合地基承载力与沉降计算方法 |
5.1 引言 |
5.2 桩-土共同作用的机理及应用 |
5.2.1 桩-土共同作用的机理 |
5.2.2 桩-土共同作用的应用 |
5.3 花岗岩残积土刚性桩复合地基的建议设计方法 |
5.3.1 桩-土共同作用下花岗岩残积土刚性桩复合地基承载力计算方法.. |
5.3.2 考虑桩-土共同作用的刚性桩复合地基沉降计算方法 |
5.4 工程实例分析 |
5.4.1 厦门嘉益大厦项目概况 |
5.4.2 根据桩-土共同作用原理验算刚性桩复合地基的承载力 |
5.4.3 根据桩-土共同作用原理验算刚性桩复合地基的沉降 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
四、福建沿海地区土层的静力触探参数(论文参考文献)
- [1]基于地脉动的砂土液化判别方法的初步研究 ——以松原市为例[D]. 朱胜. 防灾科技学院, 2021(01)
- [2]动应力场和渗流场耦合作用下软黏土变形特性及沉降预测研究[D]. 冯双喜. 天津大学, 2020(01)
- [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]滨海软弱土不排水抗剪强度变异性分析[D]. 陈宇航. 东南大学, 2020(01)
- [5]不同颗粒级配砂土的模型制样方法的试验研究[D]. 徐伟梦. 大连理工大学, 2020(02)
- [6]基于静力触探与室内试验预估地基承载力及压缩模量的对比分析[J]. 张莹. 四川水泥, 2019(11)
- [7]软弱地层桩基水平承载特性分析与卸荷响应研究[D]. 李洪江. 东南大学, 2019
- [8]海底滑坡体的强度特性及其对管线的冲击作用研究[D]. 范宁. 大连理工大学, 2019(06)
- [9]基于多功能CPTU测试的液化场地大变形神经网络预测方法研究[D]. 袁俊. 东南大学, 2019(06)
- [10]花岗岩残积土地基桩基竖向承载力与变形计算方法[D]. 栾帅. 哈尔滨工业大学, 2019(01)