土工格柵加筋土擋墻的加載歷史效應(yīng)研究

加載歷史與時(shí)間密切相關(guān)，加載速率隱含時(shí)間的概念，而蠕變、松弛和循環(huán)均可通過加載速率表征。土工合成加筋土擋墻在施工及服役過程中所經(jīng)受的載荷通常是任意變化的，同時(shí)加載速率不完全是持續(xù)不變的。因此，以加載速率為研究視角對土工合成加筋土擋墻的加載歷史效應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)與理論研究更具有一般性和適用性。本項(xiàng)目基于室內(nèi)模型試驗(yàn)結(jié)果，對土工格柵加筋砂土擋墻的加載歷史效應(yīng)進(jìn)行分析，包括速率相關(guān)特性、蠕變以及應(yīng)力松弛，發(fā)現(xiàn)土工格柵加筋砂土擋墻的加載歷史效應(yīng)與砂土和土工合成材料的加載歷史效應(yīng)相似，揭示了加載歷史效應(yīng)發(fā)生機(jī)理在于加載速率不會發(fā)生突變而加載速率的變化量（加速度）會發(fā)生突變。在三要素模型框架下，針對巖土材料所表現(xiàn)出的速率相關(guān)特性，以應(yīng)變速率為基本內(nèi)變量，構(gòu)建了統(tǒng)一的彈粘塑性本構(gòu)模型，該模型既可以描述砂土材料也可以描述土工合成材料的加載歷史效應(yīng)。將統(tǒng)一的彈粘塑性本構(gòu)模型嵌入到基于動態(tài)松弛法的有限元程序中，從而對土工合成加筋土擋墻的加載歷史效應(yīng)進(jìn)行彈粘塑性有限元模擬，實(shí)現(xiàn)了包含加載速率變化加載、蠕變加載和應(yīng)力松弛加載在內(nèi)的全過程模擬。數(shù)值計(jì)算結(jié)果表明，綜合考慮砂土材料和土工合成加筋材料粘性特性的有限元計(jì)算方法能很好地模擬土工合成加筋砂土擋墻的加載歷史效應(yīng)，包括速率相關(guān)特性、蠕變變形以及應(yīng)力松弛現(xiàn)象，分析了墻背土壓力、基底應(yīng)力及筋材中張拉力的分布特征和演化規(guī)律。研究成果對于促進(jìn)土工合成加筋土工程失穩(wěn)破壞的預(yù)測研究具有理論指導(dǎo)意義。 2100433B

加載歷史與時(shí)間密切相關(guān)，加載速率隱含時(shí)間的概念，而蠕變、松弛和循環(huán)均可通過加載速率表征。土工合成加筋土擋墻在施工及服役過程中所經(jīng)受的載荷通常是任意變化的，同時(shí)加載速率不完全是持續(xù)不變的。因此，以加載速率為研究視角對土工合成加筋土擋墻的加載歷史效應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)與理論研究更具有一般性和適用性。本項(xiàng)目利用地下工程模型試驗(yàn)系統(tǒng)和數(shù)字照相量測技術(shù)，對土工格柵加筋砂土擋墻在不同加載史下的變形強(qiáng)度特性及影響規(guī)律進(jìn)行研究，探討砂土和土工格柵之間的相互作用以及加載歷史效應(yīng)的作用機(jī)理。在分析試驗(yàn)結(jié)果基礎(chǔ)上，從筋-土-界面三方面考慮，建立能反映任意加載歷史條件下土工格柵加筋砂土擋墻變形強(qiáng)度特性的彈粘塑性本構(gòu)模型理論。最后提出相應(yīng)的非線性數(shù)值計(jì)算方法，定量預(yù)測土工合成加筋土擋墻從施工、服役使用直至設(shè)計(jì)使用壽命的整個加載歷史過程中的變形強(qiáng)度特性。研究成果對于促進(jìn)土工合成加筋土工程失穩(wěn)破壞的預(yù)測研究具有理論指導(dǎo)意義。

近年來，加筋土擋墻在工程中的應(yīng)用越來越廣泛，與傳統(tǒng)的剛性擋土墻相比，加筋土擋墻具有施工簡潔快速，不需要大型施工設(shè)備，占地面積少，變形協(xié)調(diào)能力強(qiáng)，抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)，是一種經(jīng)濟(jì)有效的新型結(jié)構(gòu)。然而目前關(guān)于加筋土工作機(jī)理的認(rèn)識還很不成熟，其設(shè)計(jì)和計(jì)算理論還相對落后于工程實(shí)踐。對于加筋擋土墻的研究主要側(cè)重于建造在堅(jiān)硬地基上的加筋擋土墻的強(qiáng)度理論和穩(wěn)定性分析與研究，而對軟弱地基上修建加筋擋土墻的研究甚少，設(shè)計(jì)規(guī)范也沒有考慮軟土地基對加筋土擋墻的影響，這都嚴(yán)重影響了加筋土擋墻的推廣和應(yīng)用。.本項(xiàng)目開展軟土地基上加筋擋土墻特性和設(shè)計(jì)方法研究，研究軟土地基對加筋土擋墻的影響，分析逐級加載、加載速率以及軟土地基處理方法，軟土地基固結(jié)和次固結(jié)沉降特性、加筋擋土墻的蠕變效應(yīng)等因素對加筋土擋墻性狀的影響，提出軟土地基上加筋土擋墻的設(shè)計(jì)計(jì)算方法。 2100433B

物質(zhì)的磁效應(yīng)具有基礎(chǔ)研究的意義，它提供了物質(zhì)結(jié)構(gòu)、物質(zhì)內(nèi)部各種相互作用以及由此引起的各種物理性能相互聯(lián)系的豐富信息。例如磁光效應(yīng)可用來探測磁性物質(zhì)內(nèi)磁性電子的躍遷及其能級；磁電效應(yīng)則反映傳導(dǎo)電子與導(dǎo)致宏觀磁性的電子之間的相互作用。磁效應(yīng)在技術(shù)應(yīng)用中已經(jīng)或正在獲得重要應(yīng)用，為各種需要提供了性能優(yōu)良的新器件、新材料和新手段。 如磁-力效應(yīng)與磁聲效應(yīng)分別用于制造電聲換能器及延遲線；磁光效應(yīng)被用于觀察磁化強(qiáng)度的分布，研制磁光器件及磁光存儲器件；順磁鹽或核磁的絕熱退磁為獲得超低溫的有效手段；磁電阻效應(yīng)則用于檢測磁場而制成新型磁頭及磁泡檢測器。在工程技術(shù)上有特殊應(yīng)用的恒彈性材料及低膨脹系數(shù)材料則基于磁-力效應(yīng)及磁熱效應(yīng),均與磁致伸縮效應(yīng)有關(guān)。

環(huán)境條件改變引起的水文變化最初只具定性概念。1863年，G.P.馬什發(fā)表的《人與自然》一書，記述了森林對水文變化的影響。1889年，瑞士進(jìn)行野外試驗(yàn)觀測，開始了定量研究。國際水文十年 (IHD,1965～1974)期間，將人類活動對水循環(huán)影響和代表性、實(shí)驗(yàn)性流域研究列為主要研究任務(wù)之一。1975年，聯(lián)合國教科文組織(UNESCO)在國際水文計(jì)劃 (IHP)中制定了一系列研究課題和活動，并于 1980年6月在赫爾辛基舉行了人類活動對水情影響與代表性、實(shí)驗(yàn)性流域?qū)W術(shù)會議。會后出版了論文集。在國際水文計(jì)劃Ⅲ(1984～1989)和Ⅳ(1990～1994)期間，水文效應(yīng)的研究與水利工程環(huán)境影響評價(jià)及比較水文學(xué)結(jié)合得更緊密。