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地震作用下高路堑黄土边坡细观力学研究 被引量：7
1
作者 杨博 田文通 +2 位作者 孙军杰 刘琨 徐舜华 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第1期187-194,共8页
为研究地震时高路堑黄土边坡破坏的细观力学过程,以黄土地区某高速公路边坡为例,在野外工程地质勘察和室内试验基础上,用强度折减法对开挖后的高路堑黄土边坡的初始状态进行分析,进而对该高路堑边坡采用PFC2D建立数值计算模型,模拟边坡... 为研究地震时高路堑黄土边坡破坏的细观力学过程,以黄土地区某高速公路边坡为例,在野外工程地质勘察和室内试验基础上,用强度折减法对开挖后的高路堑黄土边坡的初始状态进行分析,进而对该高路堑边坡采用PFC2D建立数值计算模型,模拟边坡地震响应全过程;通过分析地震响应过程中颗粒的位移、配位数、孔隙率、应力和应变率等关键要素,从细观层面揭示边坡的失稳过程。结果显示,通过该方法能够再现地震作用下滑坡的细观物理力学过程,涵盖了边坡的破坏模式和破坏过程,以及应力应变等时空演化规律。研究结果对于认识地震作用下高路堑黄土边坡的破坏机理具有重要意义。 展开更多
关键词 高路堑边坡 FLAC3D 颗粒离散元 地震荷载 失稳过程
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海原大地震诱发石碑塬黄土滑坡机制探讨 被引量：4
2
作者 杨博 田文通 +2 位作者 孙军杰 刘琨 徐舜华 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2020年第5期1165-1172,共8页
1920年海原8.5级大地震诱发的石碑黄土塬滑坡,因其规模大、坡度小、滑距远的特点成为业界关注焦点,目前对该滑坡的物理力学过程仍无统一认识。基于此,文章通过理论分析和数值计算方法研究该滑坡初始状态、地震动力响应和流滑发展过程。... 1920年海原8.5级大地震诱发的石碑黄土塬滑坡,因其规模大、坡度小、滑距远的特点成为业界关注焦点,目前对该滑坡的物理力学过程仍无统一认识。基于此,文章通过理论分析和数值计算方法研究该滑坡初始状态、地震动力响应和流滑发展过程。为分析震前斜坡初始状态,建立考虑斜坡表面拉裂缝中侧向水压力作用的力学计算模型。结果表明,拉裂缝中侧向水压力削弱了斜坡整体稳定状态;为研究地震时斜坡动力响应过程,建立数值计算模型,获得地震时斜坡饱和土层的孔隙水压力比和斜坡位移的变化特性;为解释远程滑坡,将液化后土层等效为流体,借鉴泥流滑距估算理论,求算石碑塬滑坡的滑距,计算结果与前人现场考察结果吻合。 展开更多
关键词 海原大地震 石碑塬滑坡 滑移机制 液化 滑距
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新型防液化抗滑桩研发与地震响应振动台模型试验研究
3
作者 董建华 杨博 +4 位作者 田文通 吴晓磊 何鹏飞 赵律华 连博 《岩土力学》 2025年第4期1084-1094,共11页
地震诱发液化滑坡灾害严重,为解决含可液化土层边坡的支护治理问题,基于“防抗结合”的理念,集主动“排水”和被动“抗滑”为一体,提出了一种新型防液化抗滑桩。为检验新型抗滑桩的抗液化效果,基于黄河上游流域含可液化土层边坡的勘察资... 地震诱发液化滑坡灾害严重,为解决含可液化土层边坡的支护治理问题,基于“防抗结合”的理念,集主动“排水”和被动“抗滑”为一体,提出了一种新型防液化抗滑桩。为检验新型抗滑桩的抗液化效果,基于黄河上游流域含可液化土层边坡的勘察资料,抽象概化含可液化土层的边坡模型,设计开展了新型抗滑桩和普通抗滑桩对比分析的大型振动台模型试验,得出了地震作用下不同类型抗滑桩支护可液化土层边坡的破坏模式和土体超孔压动力响应特性。结果表明:地震作用下,抗滑桩支护含液化土层边坡破坏模式为地震诱发-液化层上覆土层水平甩出-液化土层底部坡面鼓包剪出-抗滑桩前土体流滑堆积;相较普通抗滑桩,新型防液化抗滑桩可快速有效消散桩周土体超孔压,能有效防止桩周土体液化,达到防液化的设计目标。研究结果验证了防液化抗滑桩的可靠性,对减轻地震液化滑坡灾害具有重要参考价值。 展开更多
关键词 地震液化滑坡 新型防液化抗滑桩 超孔隙水压力 振动台试验
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列车荷载作用下黄土阶梯斜坡的动力响应及稳定性研究 被引量：2
4
作者 郑海忠 严武建 +3 位作者 石玉成 卢玉霞 王平 李福秀 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1080-1089,共10页
为研究黄土阶梯式斜坡的场地效应,选取宝兰客专通渭-秦安某路堤段阶梯式斜坡为研究对象进行现场测试和数值分析。对测试加速度时程从时域和频域2方面进行分析,研究不同列车对各阶梯田的振动特性的影响,研究结果表明:随着与轨道中心距离... 为研究黄土阶梯式斜坡的场地效应,选取宝兰客专通渭-秦安某路堤段阶梯式斜坡为研究对象进行现场测试和数值分析。对测试加速度时程从时域和频域2方面进行分析,研究不同列车对各阶梯田的振动特性的影响,研究结果表明:随着与轨道中心距离的增大,振动加速度峰值基本呈衰减趋势,但在第4阶梯田位置出现明显的振动反弹增大;各阶梯田处的加速度峰值和振动加速度级受到列车速度的影响,但由于振动放大区的存在,使得第3~5阶梯田处的加速度峰值在列车速度较小时,达到最大值;通过1/3倍频程分析,振动放大区主要对中心频率为1~10 Hz的成分进行放大。建立路基-地基-阶梯式斜坡模型,研究地基和各阶梯田土体弹性模量变化对振动的影响,发现在列车荷载和重力耦合作用下,使得各阶梯田边缘位置的最大位移和Mises应力大幅增大;地基土体弹性模量变化对各阶梯田处的振动都有明显的影响,而阶梯田土体弹性模量变化只对该阶和相邻前后2阶梯田的振动有影响,对远离该阶梯田处的振动基本无影响。 展开更多
关键词 高速列车 梯田式斜坡 现场测试 数值计算 振动特性
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含水率对掺硅灰混凝土声学特性的影响研究 被引量：2
5
作者 刘琨 严武建 +2 位作者 牛富航 吴志坚 郑海忠 《混凝土与水泥制品》 北大核心 2019年第9期15-18,共4页
为了研究含水率对硅灰混凝土的声波参数和物理力学性质的影响,进行了硅灰混凝土的超声波测试,同时测试了其在零含水率情况下的抗压强度。并基于试验结果分析了含水率对硅灰混凝土波速的影响以及波速与抗压强度的关系。结果表明,硅灰混... 为了研究含水率对硅灰混凝土的声波参数和物理力学性质的影响,进行了硅灰混凝土的超声波测试,同时测试了其在零含水率情况下的抗压强度。并基于试验结果分析了含水率对硅灰混凝土波速的影响以及波速与抗压强度的关系。结果表明,硅灰混凝土超声波纵波速度随含水率的增大逐渐增大且至饱和状态达到峰值,含水率从零增大至2%附近时,横波波速先增大而后随含水率的增大急剧减小;硅灰混凝土声波波速与抗压强度存在良好的线性相关性,在相同含水率条件下,硅灰混凝土的抗压强度越大,声波波速越高。通过对含水率的估算,可以将这一特性应用到无损检测中,作为评定混凝土强度变化的手段之一。 展开更多
关键词 硅灰混凝土 含水率 超声波测试 波速 抗压强度
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基于相似分析的季节性冻土区铁路桥墩—基础场地振动特性研究 被引量：4
6
作者 郑海忠 严武建 +3 位作者 石玉成 王平 卢育霞 李福秀 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2020年第3期183-192,共10页
为了研究季节性冻土区铁路桥墩及周围场地的振动特性,选取哈大(哈尔滨—大连)高速铁路沿线某桥墩及周围不同场地进行了现场测试,并利用相似分析定义了无量纲参数a/(v 2/L)(列车运行引起的场地加速度峰值a与列车速度v 2除以列车总长度L... 为了研究季节性冻土区铁路桥墩及周围场地的振动特性,选取哈大(哈尔滨—大连)高速铁路沿线某桥墩及周围不同场地进行了现场测试,并利用相似分析定义了无量纲参数a/(v 2/L)(列车运行引起的场地加速度峰值a与列车速度v 2除以列车总长度L的比值)和R/L(场地到桥墩的距离R与列车总长度L的比值),同时结合数值模拟对不同场地在不同季节的振动衰减特性进行了分析。研究表明:桥墩与场地的振动特性明显不同,在桥墩两侧0.8 m范围内场地的振动特性不受冻结作用的影响;在堆积填土侧Y和Z方向的振动都出现了放大,而在未堆积人工填土侧仅Z方向的振动出现了放大;在冻结季振动衰减要小于非冻结季,且冻结作用对堆积填土侧振动的影响更加显著。 展开更多
关键词 季节性 冻土区 桥墩 基础场地 无量纲参数 振动衰减
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基于相似分析的不同围压-温度的混凝土抗压强度研究 被引量：2
7
作者 郑海忠 严武建 +3 位作者 石玉成 卢育霞 王平 李福秀 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2020年第6期1666-1673,共8页
为了研究混凝土在不同的围压和温度耦合作用下的抗压强度,根据相似分析原理,对混凝土抗压强度σmax的控制参数进行无量纲化,得到相关的相似准数;以C40混凝土为例,进行有限元计算得到相似准数之间的关系。结果表明:抗压强度σmax和残余... 为了研究混凝土在不同的围压和温度耦合作用下的抗压强度,根据相似分析原理,对混凝土抗压强度σmax的控制参数进行无量纲化,得到相关的相似准数;以C40混凝土为例,进行有限元计算得到相似准数之间的关系。结果表明:抗压强度σmax和残余强度随着围压的增大而增加,且最大偏应力与围压呈线性关系;在围压小于20 MPa时,应力-应变曲线可以分成两段,而在围压大于20 MPa时,应力-应变曲线可以划分成三段,出现明显的屈服;在不同的围压作用下温度对抗压强度的影响明显不同,且最大偏应力与温度近似为线性关系;三个无量纲参数σmax/E、F/E和αθ在三维坐标近似形成了一个平面,说明σmax/E随αθ和F/E基本呈线性变化。 展开更多
关键词 相似分析 混凝土 抗压强度 温度 围压
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可回收自平衡法检测装置研发及力学特性分析 被引量：1
8
作者 董建华 杨博 +3 位作者 田文通 苏世林 连博 李建军 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期234-239,共6页
针对传统桩基静载试验中存在的主要问题,研发了一种可回收自平衡法桩基承载力检测装置,建立了新型可回收检测结构作用下的试桩荷载传递模型,推导出层状地基中桩身的荷载传递矩阵,并通过实际工程三维有限元计算结果,验证了理论解析方法... 针对传统桩基静载试验中存在的主要问题,研发了一种可回收自平衡法桩基承载力检测装置,建立了新型可回收检测结构作用下的试桩荷载传递模型,推导出层状地基中桩身的荷载传递矩阵,并通过实际工程三维有限元计算结果,验证了理论解析方法的可靠性。结合现场实测获取的荷载-位移、桩身轴力等数据,探究了该结构的工作机理。结果表明:①该新型结构装配化程度高,测试周期短,能耗低,试验空间要求小,具备推广价值。②理论解析模型得出的桩身轴力、荷载位移曲线与实测结果吻合较好,均在误差允许范围内。③相对于传统荷载箱测试结构,该新型结构测得承载力精度提高3.5%。因此,该理论模型与新型结构在实际工程中具备很大的适用性与推广价值。 展开更多
关键词 桩基础 自平衡法 层状地基 荷载传递模型
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重复列车荷载作用下季节性冻土区桥墩-基础场地振动特性及长期变形分析 被引量：8
9
作者 郑海忠 严武建 +3 位作者 石玉成 卢育霞 王平 李福秀 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2020年第4期907-915,共9页
基于高速列车运行引起的轨道-桥梁-桥墩-季节性冻土区场地的地面振动和沉降问题,选取哈大高速铁路铁岭至四平段某桥墩及周围基础场地为测试段,对实测数据从时域和频域两方面进行分析,研究了桥墩及周围不同场地的振动特性,结果表明:桥墩... 基于高速列车运行引起的轨道-桥梁-桥墩-季节性冻土区场地的地面振动和沉降问题,选取哈大高速铁路铁岭至四平段某桥墩及周围基础场地为测试段,对实测数据从时域和频域两方面进行分析,研究了桥墩及周围不同场地的振动特性,结果表明:桥墩和基础场地的振动特性存在很大的差异,基础场地对振动有放大效应,且不同基础场地对振动的放大效果也明显不同。结合实测概况建立了桥墩-基础场地有限元数值模型,分析桥墩及基础场地在不同季节的振动传播特性,以及基础场地土体内部的应力分布情况,并利用累积塑性应变模型对重复列车荷载作用下季节性冻土区基础场地的沉降变形进行分析,发现场地振动加速度峰值随与桥墩距离R的增大而衰减,且在冻结季的振动衰减速度明显小于非冻结季的;基础场地地表的累积沉降在距桥墩R=0.5 m处最大,且随着列车荷载作用次数的增加而增加,最后逐步趋于稳定。 展开更多
关键词 列车荷载 季节性冻土区 桥墩 基础场地 沉降变形
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高速列车作用下季节性冻土区桥墩及周围场地的动力响应
10
作者 郑海忠 严武建 +3 位作者 石玉成 卢育霞 王平 李福秀 《铁道建筑》 北大核心 2020年第8期27-32,共6页
为了研究在列车荷载作用下季节性冻土区桥墩和周围不同场地的振动特性,选取哈大高速铁路沿线桥墩及周围场地进行现场振动测试,利用经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)法和相关性分析方法对测试数据进行了滤波处理,并从时... 为了研究在列车荷载作用下季节性冻土区桥墩和周围不同场地的振动特性,选取哈大高速铁路沿线桥墩及周围场地进行现场振动测试,利用经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)法和相关性分析方法对测试数据进行了滤波处理,并从时域和频域对振动信号进行分析。建立桥墩-桩基-周围场地有限元模型分析了桥墩右侧堆积填土的弹性模量和几何参数变化对振动传播的影响。研究结果表明:在列车荷载作用下桥墩与周围场地的振动特性明显不同,场地对振动有放大作用;桥墩和周围场地的振动频率集中在10~80 Hz,主频在35 Hz左右,这与列车轴重作用的频率一致;桥墩右侧堆积填土使其两侧的振动传播特性不同,堆积填土侧的振动加速度峰值大于未填土侧,堆积填土的弹性模量和几何参数变化使得地面不同位置的振动强度明显不同。 展开更多
关键词 季节性冻土区 高速铁路 数值分析 堆积填土 桥墩 基础场地 振动特性
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