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基于广义mises条件的地基塑性区的确定
李顺
武汉理工大学学报 , 2004,
Abstract: ?在假设土的侧压力系数随倾角线性变化的情况下,利用广义mises条件和理想弹塑性理论导出了均质地基在条形荷载作用下塑性区发展的控制方程组,编制了求解程序。算例结果表明,由该法得出的塑性区与由mohr-coulomb极限平衡理论法得出的塑性区差别较大,塑性区在较小荷载作用下就已经出现;且在荷载增加时主要向下发展,两侧塑性区连为一体的趋势不明显。分析原因主要是由于所用的广义mises屈服条件内切于mohr-coulomb准则的缘故。考虑了中间主应力的作用和侧压力系数沿倾角的变化,因此理论上更切合实际
三轴击实试样的土-水特征曲线分布
李顺
武汉理工大学学报 , 2007,
Abstract: ?测量了某重塑粉质粘土三轴击实试样在脱水条件下的土-水特征曲线,并对其特点进行了分析比较。三轴击实试样下部的土-水特征曲线(swcc)和上部的swcc都具有一般swcc的典型特点,但前者较后者明显右移;结合层的swcc有一定幅度下移;受三轴击实试样制作过程影响,较密实的下部区段具有较高的进气值和较高的残余含水量,而且,沿试样高度不同,持有不同残余含水量的各区段对应的基质吸力基本相同。
考虑抗拉强度时非饱和土的干燥裂缝深度
李顺
武汉理工大学学报 , 2004,
Abstract: ?根据弹性理论和增量理论,应用非饱和土的双应力状态变量表示方法和饱和度与基质吸力之间的关系,建立了非饱和土在考虑抗拉强度和密度随基质吸力改变而变化情况下干燥裂缝深度的方程。研究表明裂缝深度不仅与内因即众多土参数有关而且与外因如地下水位有关;地下水位下降到某一深度时并不引起裂缝,这比文献[1]方法即认为只要地下水位低于地表就存在裂缝更符合实际。以上结果的原因在于合理考虑了土的抗拉强度和密度变化
含水量变化时非饱和土的变形研究
李顺
武汉理工大学学报 , 2005,
Abstract: ?在非饱和状态下土中含水量的增加一方面将引起容重增大,从而引起压缩变形;另一方面将引起基质吸力的下降,从而引起土变形的回弹。非饱和土的最终变形表现为膨胀还是沉降取决于上述2种变形的综合效应。根据广义hook定律,fredlund的双应力状态变量,以及基质吸力与饱和度的关系理论,利用增量原理建立了k0状态下非饱和土的变形关系表达式,利用这一模型可以计算非饱和土含水量变化时的变形问题。研究表明:非饱和土的变形特性取决于土的性质,土中吸力变化前后的分布,所考虑土层的厚度以及应力状态等。
复杂条件下winkler地基梁的解析解
李顺,郑刚
岩石工程学报 , 2008,
Abstract: 基于梁的弯曲微分方程、有限元理论和最小势能原理(虚功原理),利用梁单元间的位移、转角、弯矩和剪力协调条件,地基梁的整体平衡条件,给出了复杂条件下winkler地基梁的一种计算方法。此方法能对winkler地基梁在受集中力、集中力偶和任意形式的分布荷载共同作用时进行解析解求解,而且地基梁的截面和弹性模量、地基的基床系数可以分段不同。此方法能得到各梁单元和整个地基梁的沉降位移表达式,且这一表达式与简单条件下的winkler地基梁经典解有相同的结构形式;根据与沉降位移表达式之间的导数关系,可以进一步得到转角、弯矩和剪力表达式。算例表明,计算结果与一般有限元方法的计算结果完全吻合。另外,此方法虽然在概念上属于有限元方法的一种,但单元划分方法与一般有限元方法存在本质差别,单元个数也远远少于一般有限元方法的单元个数。
预留土对非饱和基坑支护结构的影响
李顺,郑刚,王英红
工程力学 , 2012,
Abstract: 基于《建筑基坑支护技术规程》的相关规定和非饱和土强度理论,建立了考虑预留土的嵌固和水平支撑双重作用和非饱和特性时支护结构嵌固深度、位移和内力的计算方法。研究表明,预留土的作用可以概括为两个方面:①虽然能提供的水平抗力不是很大,但由于其合力力臂较大,因此对支护结构有明显的嵌固作用,从而可以缩短支护结构的嵌固深度;②能在支护结构上部形成弹性支承,从而减小支护结构的水平位移和内力。算例分析表明,采用预留土并降水的施工方法能大幅度缩小支护结构的嵌固深度、位移和内力。因此,在条件适当的条件下,用基坑内侧预留土并降水的施工方法不仅可以省去水平支撑、降低支护结构嵌固深度,同时还可以节约投资和缩短工期,具有良好的经济效益、社会效益和环境效益。
对“非饱和土的基质吸力和张力吸力”讨论的答复
栾茂田,李顺,杨庆
岩石工程学报 , 2007,
Abstract: <正>《非饱和土的基质吸力和张力吸力》[1]一文(下文称“原文”)引起了张鹏程和汤连生老师的兴趣,并提出了一些疑问,笔者对两位老师的关注表示感谢。下文答复中称《关于“非饱和土的基质吸力和张力吸力”的讨论》为《讨论》,称汤连生老师的两篇论文分别为“文一”[2]和“文二”[3]。正像《讨论》所说的那样“学术贵在争鸣”,笔者希望此次讨论能引起更多同行对吸力问题的关注。
非饱和土的理论土-水特征曲线
栾茂田,李顺,杨庆
岩石工程学报 , 2005,
Abstract: 基于热力学理论建立了规则等直径圆球土颗粒之间的弯液面方程,运用迭代法对这一高度非线性方程组进行了求解,进而确定了理论意义上的基质吸力。文中考虑了基质吸力的作用面积,提出了等效基质吸力和广义土-水特征曲线的概念。分析表明,饱和度为0时等效基质吸力为0,随着饱和度的增大,等效基质吸力逐渐增大,并在某一饱和度处达到最大,此时土的强度最高。针对等直径土颗粒松散排列方式进行了具体计算与讨论。计算表明,与基质吸力相比,等效基质吸力随饱和度的变化并不十分显著,而无论基质吸力还是等效基质吸力均随颗粒空间排列间隙的增大而迅速减小,由此所得到的两种土-水特征曲线强烈地依赖于接触角的变化。
非饱和土的基质吸力和张力吸力
栾茂田,李顺,杨庆
岩石工程学报 , 2006,
Abstract: 首先在既往关于非饱和土分类方法的基础上,根据孔隙水弯液面与土颗粒表面的搭接状态,将双开敞非饱和土进一步细分为搭接双开敞非饱和土和不搭接双开敞非饱和土。然后基于热力学原理,提出了另外一个与基质吸力紧密相关而又不同的吸力概念-张力吸力。通过基于水封闭非饱和土的理论计算,得出了张力吸力与基质吸力之间的定量关系,同时利用作者们所提出的等效吸力概念,对比了由基质吸力、张力吸力所产生的等效吸力,从而一方面揭示了张力吸力在非饱和土力学中的重要性,另一方面论证了等效吸力概念的科学性与实用性。
常规三轴试验固结阶段的理论研究及试验验证
李顺,高凌霞,尚军
工业建筑 , 2014, DOI: 10.13204/j.gyjz201402017
Abstract: 常规三轴试验的固结阶段属于球应力作用下的三维压缩而渗流只发生在竖向的特殊过程,与Terzaghi一维固结过程既有区别又有一定的共同点,因此不能直接用Terzaghi一维固结理论解决该问题。基于有效应力原理、Darcy定律和线性材料假设,建立常规三轴试验固结阶段的水压力消散理论方程,并进一步给出其分离变量法的幂级数解和有限元解答。算例分析表明,幂级数解在固结初期收敛性较差,只有当固结度稍大时才表现出良好的稳定性。将理论方程的计算结果与双压力室WF有效应力路径三轴试验结果比对后发现,理论方程能够揭示三轴试验固结阶段的主要特点。理论分析表明,其差异性主要在于理想假设与真实土样性质不完全相同这一客观存在。
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