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| 1 | 大型土与结构接触面循环加载剪切仪的研制及应用显示文摘研制了TH -2 0t大型土与结构接触面循环加载剪切仪 ,可用于粗粒土与结构的接触面单调和循环加载试验 ,研究接触面的受力变形机理及规律。该设备可直接在接触面法线方向上施加常压力、常位移和常刚度 3种边界条件 ,施加较大的法向应力 ;进一步改进了接触面变形及应力的测量技术 ,可从宏观和细观两个方面对接触面受力变形进行精确测量。试验表明 ,该设备能够较好地再现和研究粗粒土与结构接触面的主要物理力学特性 ,包括接触面的切。 | 张嘎 张建民 | 2003 | 岩土工程学报2003，25，2： | 121 |
| 2 | 粗粒土与结构接触面单调力学特性的试验研究显示文摘使用新研制的大型土与结构接触面循环加载剪切仪,对粗粒土与人工粗糙钢板接触面在单调荷载作用下的力学特性进行了较系统的试验研究。从宏观和细观两个角度进行了测量,分析总结了粗粒土与结构接触面的基本力学特性和受力变形机理。试验表明:接触面的厚度约为5~6倍的平均粒径;接触面受剪时表现出明显的相对法向位移,其变化趋势与法向应力有关;接触面的变形可分解为同时发生、互相影响的土与结构交界面上的滑移变形以及结构面附近的土在结构面约束之下的剪切变形两部分,而后者是引起相对法向位移的主要原因;结构面粗糙度、土的种类和法向应力等因素对接触面的力学特性具有重要影响。 | 张嘎 张建民 | 2004 | 岩土工程学报2004，26，1： | 114 |
| 3 | 循环荷载作用下粗粒土与结构接触面变形特性的试验研究显示文摘使用新研制的大型土与结构接触面循环加载剪切仪,对粗粒土与结构接触面在循环荷载作用下的力学特性进行了系统的试验研究,从宏观和细观两个层次进行了分析测量,讨论了循环荷载作用下接触面受力变形的规律和机理。试验表明,在循环荷载作用下,粗粒土与结构接触面的相对法向位移总体上表现为单调增长,但在一个剪切循环内表现出有规律的增减变化,因此接触面的剪胀体变可以划分为可逆性和不可逆性两个分量。接触面表现出由于初次剪切造成的细观结构异向性导致的宏观结构异向性。剪切过程中接触面存在着土颗粒破碎和剪切压密两种物态变化机制,共同支配着接触面力学性质的变化。 | 张嘎 张建民 | 2004 | 岩土工程学报2004，26，2： | 70 |
| 4 | 粗颗粒土的应力应变特性及其数学描述研究显示文摘大型三轴试验研究了粗颗粒土的应力应变特性及邓肯-张模型的适用性。试验结果表明粗颗粒土表现出明显的低围压下体胀高围压下体缩的体变性质,邓肯-张模型在描述粗颗粒土的体变特性方面存在不足。基于试验结果提出了新的体变描述公式,在未增加模型参数的条件下提出了邓肯-张模型的改进模型。采用改进模型对多种粗颗粒土三轴试验结果进行了预测,结果初步表明改进模型能够更好地模拟粗粒土的体变特性。 | 张嘎 张建民 | 2004 | 岩土力学2004，25，10： | 59 |
| 5 | 粗粒土与结构接触面统一本构模型及试验验证显示文摘在试验基础上建立了一个可统一描述粗粒土与结构接触面力学特性的本构模型。提出了新的建模思路,基于试验得到的接触面本构规律建立了模型的数学公式及参数确定方法。进行了多种法向边界条件下接触面单调和循环剪切试验,采用新建立的模型对试验结果进行了预测,模型预测结果与试验结果吻合良好。该模型参数易于确定,能够统一地描述包括单调与循环加载条件下接触面的应变软化、剪胀规律、异向性等主要力学特性,能够合理地考虑受载过程中接触面的物态及相应力学特性的演化,能够统一地描述低法向应力到高法向应力范围内接触面的力学响应。 | 张嘎 张建民 | 2005 | 岩土工程学报2005，27，10： | 54 |
| 6 | 土与结构接触面试验中的土颗粒细观运动测量显示文摘建立了包括设备、算法及软件的细观测量系统以用于测量土与结构接触面试验中土颗粒的运动。基于图像相关分析理论提出了一种新的补零相关分析算法以确定不同数字图像上的相关标记点,其测量精度可达亚像素量级。建立了跟踪并测量土颗粒运动的细观测量算法,编制了相应软件,实现了分析过程的程序化和自动化。对粗粒土与结构接触面剪切试验过程中的土颗粒运动进行了测量,初步证明了该技术的实用性。测量结果表明结构面附近的土颗粒由于结构面影响出现较大的变位,这种变位随着离结构面距离的增加而减小。 | 张嘎 张建民 梁东方 | 2005 | 岩土工程学报2005，27，8： | 47 |
| 7 | 基于瑞典条分法的应变软化边坡稳定性评价方法显示文摘引入简化的应变协调方程,基于瑞典条分法的基本原理,提出一个新的能够考虑土的剪应力-应变关系的应变软化边坡稳定性简化分析方法。推导了该方法的计算公式,提出了具体算法并编制了计算程序,分析了不同应变软化特性的边坡稳定性。实际应用表明,该方法简单可靠、效率较高,计算所采用的分条数量和初始滑裂面位置对计算结果精度的影响均很小。应变软化边坡的安全系数介于基于峰值强度和残余强度的极限平衡条分法计算结果之间,具体数值不仅取决于土的抗剪强度指标,还与其剪应力-应变关系密切相关。 | 张嘎 张建民 | 2007 | 岩土力学2007，28，1： | 42 |
| 8 | 大型三维土与结构接触面试验机的研制与应用显示文摘已有的土与结构接触面试验研究集中在二维加载条件下的接触面力学特性,而实际工程中接触面的受载条件大多为三维的,即接触面的剪应力方向在剪切过程中是不断变化的。针对粗粒土与较粗糙结构面的大型三维接触面的试验手段目前较为缺乏,自主设计研制了一台用于土与结构接触面特性试测的大型三维加载试验机。该试验机具有高加载能力,提供大试样截面,能够进行较大粒径土体与较粗糙接触面在较大应力变化范围内的单调和循环加载试验;采用液压伺服控制系统,法向可提供应力、常位移、常刚度等边界条件;切向两个方向均可按应力或位移控制,能够实现接触面上单向往返、十字、圆形、椭圆等不同的任意设定的加载路径。试验表明,该试验机能够很好地再现粗粒土与结构接触面在上述的复杂加载条件下的力学响应,为接触面的三维力学特性的研究提供了基础。 | 张建民 侯文峻 张嘎 冯大阔 | 2008 | 岩土工程学报2008，30，6： | 47 |
| 9 | 夹有泥皮粗粒土与结构接触面力学特性试验研究显示文摘进行了粗粒土与结构之间夹有泥皮和无泥皮两种状态的接触面单调和循环剪切试验,初步研究了夹有泥皮时接触面静动力学特性的规律和作用机理。试验表明,泥皮对粗粒土与结构接触面的力学特性有重要影响。当泥皮不厚时,接触面仍表现出粗粒土与结构接触面的基本力学特性。泥皮越厚,接触面的抗剪强度越低,相对法向位移会越大。当泥皮极厚时,泥皮将隔断粗粒土与结构面的接触而成为泥皮与结构接触面。泥皮对接触面力学特性的影响程度不仅与泥皮本身的特性及其厚度有关,还与构成接触面的结构面材料与粗粒土的特性有关。 | 张嘎 张建民 | 2005 | 岩土力学2005，26，9： | 39 |
| 10 | 土与土工织物接触面力学特性的试验研究显示文摘在大型土与结构接触面循环加载剪切仪上添加了拉拔试验模块,进行了大尺寸的粗粒土与土工布接触面的单调和往返剪切试验以及土工布拉拔试验。剪切试验结果表明,粗粒土与土工布接触面出现了一定程度的应变软化,相对法向位移的变化受法向应力影响很大,并表现出异向性。土工布拉拔试验结果表明,由于土与土工织物接触面的剪胀造成该类接触面的抗剪强度与法向应力不再是线性关系;将接触面剪切试验和拉拔试验方法结合起来是研究土与土工织物接触面力学特性较为全面和合理的手段。 | 张嘎 张建民 | 2006 | 岩土力学2006，27，1： | 37 |
| 11 | 降雨条件下土坡变形机制的离心模型试验研究显示文摘自行研制了离心场降雨模拟设备,进行了降雨条件下边坡的离心模型试验。试验模型在离心机中加载到50g,然后开始降雨。采用非接触位移测量系统测量了试验过程中边坡的位移场变化,通过T5张力计测量边坡中典型点的吸力变化。试验结果表明,边坡的位移随降雨量的增大逐渐发展,发生明显变形的区域也逐渐变大,主要集中在边坡表面。边坡某处应变迅速变化的时刻与土体含水率迅速增大的时刻相一致。边坡某点的应变随降雨量的增加不断增大,并存在2个拐点,形成湿润锋和稳定锋2个锋面,并把边坡分成3个区域,通过锋面的变化反映降雨条件下边坡的变形过程。 | 钱纪芸 张嘎 张建民 | 2011 | 岩土力学2011，32，2： | 35 |
| 12 | 面板堆石坝面板出现裂缝工况下的渗流分析显示文摘以公伯峡面板堆石坝为例,分析了面板出现裂缝的非常工况下的渗流场,以探讨裂缝对大坝渗流场和渗透稳定性的影响。根据大坝设计剖面和地形剖面剖分网格,采用固定网格有限元全场渗流分析方法,计算了堆石坝防渗结构发生水平或竖向裂缝非常工况下大坝渗流场和渗流量。计算结果表明,基岩上部弱透水层的渗透性对大坝渗流场具有重要影响;面板附近垫层过渡料区中出现较大的渗透坡降,但随着离裂缝距离的增加较快衰减;裂缝的方位和宽度对渗流量和其附近的垫层过渡料区的渗流场有较大影响。 | 张嘎 张建民 洪镝 | 2005 | 水利学报2005，36，4： | 31 |
| 13 | 常刚度条件下粗粒土与结构接触面三维力学特性试验研究显示文摘运用最新研制的80t三维多功能土工试验机,对工程中常用的粗粒土与人造粗糙钢板构成的接触面在常刚度法向边界条件复杂加载路径下的三维力学特性进行了试验研究,分析总结了粗粒土与结构接触面在常刚度法向边界条件下的基本规律。试验结果表明:接触面受剪切时发生了明显的法向位移,从而直接导致了法向应力和抗剪强度的降低;法向位移可分为遵循不同规律的可逆和不可逆两部分;十字加载路径下的接触面摩擦角略大于圆形加载路径;单向往返和十字加载路径下接触面力学特性较为相似,但与圆形加载路径有明显不同。 | 冯大阔 张嘎 张建民 侯文峻 | 2009 | 岩土工程学报2009，31，10： | 31 |
| 14 | 中主应力系数对应力主轴循环旋转条件下砂土变形特性的影响显示文摘采用香港科技大学的空心圆柱扭剪仪对日本标准丰浦砂进行了四个系列、每个系列包含中主应力系数b=0.1,0.5和1.0三种不同情况的纯应力主轴循环旋转排水试验,即试验过程中控制作用在砂样上的有效主应力的幅值不变,仅应力主轴在0°~180°循环旋转。试验发现中主应力系数b对应力主轴循环旋转条件下砂土的变形特性有显著影响,着重分析了这一参数对纯应力主轴循环旋转条件下砂土的应变分量和体应变的发展、剪应力剪应变关系曲线及流动规律等变形特性的影响。 | 童朝霞 张建民 于艺林 张嘎 | 2009 | 岩土工程学报2009，31，6： | 30 |
| 15 | 粗粒土与结构接触面三维本构关系及数值模型显示文摘基于试验结果,探讨了粗粒土与结构接触面的三维力学特性,该接触面在三维剪切时两个方向上的剪应力-应变关系表现出较强的耦合特性,但其主剪应变的大小只与主剪应力的大小有关。基于提出的接触面弹塑性损伤理论,建立了描述三维条件下接触面力学特性的本构模型及其数值格式。编制了有关程序,采用该模型对接触面的力学响应进行了预测。预测结果表明,建立的接触面三维本构关系及数值模型是合理和可行的,能够较好地反映包括剪切耦合特性在内的接触面主要力学特性。 | 张嘎 张建民 | 2007 | 岩土力学2007，28，2： | 27 |
| 16 | 水平循环荷载下风电机桩基础离心模型试验研究显示文摘在近海风力发电工程中桩基是常用的基础型式,海上风力发电机桩基础一般建立于复杂软土地基、承受着海上风浪、潮流等近似水平向的循环荷载作用,而风力发电机组运行对基础的承载力和变形有严格的要求。因此,研究水平循环荷载下桩土系统变形规律和相互作用机制具有重要的意义。针对典型的近海风机单桩基础,选取典型的饱和砂性土地基,通过离心模型试验的方法研究了水平循环荷载下的风机桩基础的受力变形规律。试验结果表明,水平向循环作用下,桩周围土体中变形主要呈现为挤压或塌陷产生的沉降和水平向变形,变形主要集中在桩周围较小的范围内;变形呈现逐渐累积特性,其大小随着循环次数的增加而增加;桩身弯矩峰值出现在埋深上1/3处,多次循环后的弯矩大小和分布变化不大;桩周围土体中不同位置产生不同的超静孔隙水压力,孔隙水压力发展对土体变形有一定影响。 | 王富强 荣冰 张嘎 张建民 | 2011 | 岩土力学2011，32，7： | 28 |
| 17 | 液化地基侧向流动引起的桩基础破坏分析显示文摘20世纪60年代以来,流动地基中的桩基础的震害现象和抗震设计受到了工程师和研究者的广泛关注。对侧向流动地基中桩基础的一些典型震害现象和其可能震害原因的归纳和分析,显示目前研究仍不能完全解释侧向流动地基中桩基础的震害现象。选取新泻地震中昭和大桥桩基础破坏案例采用p-y方法进行计算,分析地基侧向流动引起的桩基础破坏的影响因素。计算结果显示,合理地描述液化砂土的p-y曲线模型在侧向流动地基桩基础分析中起到关键作用。对于侧向流动地基中桩基础的震害机制的进一步理解和抗震设计,有赖于更为合理和有效地液化砂土中的p-y模型的发展。 | 王睿 张建民 张嘎 | 2011 | 岩土力学2011，32，S1： | 26 |
| 18 | 降雨条件下含软弱夹层土坡的离心模型试验研究显示文摘进行了降雨条件下含软弱夹层黏性土坡的离心模型试验。试验主要研究了降雨条件下坡体的吸力和变形规律,重点分析了软弱夹层对坡体的影响。测量了含软弱夹层黏性土坡的位移和土坡内一点的吸力。试验结果表明由于软弱夹层的遇水软化和高渗透特性,降雨后含软弱夹层黏性土坡在软弱夹层发生滑出。降雨条件下含软弱夹层黏性土坡的变形可以分为均匀变形、错动阶段和滑坡3个阶段。对降雨过程中的吸力变化与坡体应变变化进行了分析,表明可以通过坡体中各点应变的发展反推出降雨入渗时刻和分布。软弱夹层的存在造成了降雨入渗分布的变化,导致了坡体错动带在该处不再连续,并降低了边坡的稳定性。 | 王睿 张嘎 张建民 | 2010 | 岩土工程学报2010，32，10： | 24 |
| 19 | 基于图像分析的土坡离心模型试验变形场测量显示文摘开发了离心场条件下土坡离心模型试验变形场非接触测量技术并进行了实际应用。基于图像相关分析理论,开发了新的土坡离心模型试验过程中土体位移非接触测量系统以观测离心机运行中土坡的位移。针对简单土坡进行了离心模型试验,测量了土坡的位移场变化过程。测量结果规律性好,表明该非接触测量技术能够较好地测定离心模型试验中土体侧面任意点在任意时刻的位移,适用于离心场环境中土坡变形过程的测量。加载导致土坡在某些位置出现变形集中,意味着这些位置发生了应变局部化。应变局部化的发展与土坡破坏有着密切联系。 | 张嘎 牟太平 张建民 | 2007 | 岩土工程学报2007，29，1： | 22 |
| 20 | 应力主轴循环旋转对砂土变形特性的影响(英文)显示文摘采用香港科技大学的空心圆柱扭剪仪进行了应力主轴固定单调剪切和应力主轴循环旋转两种不同路径的排水试验。通过应力主轴固定单调剪切试验分析了所制作砂样的初始各向异性特性。在应力主轴循环旋转试验中,控制施加在试样上的3个有效主应力的大小不变,仅应力主轴在0°~180°循环旋转。着重分析了4个应变分量及体应变随应力主轴循环旋转周数的变化关系、剪应力剪应变关系以及所施加的剪应力水平和有效球应力在应力主轴循环旋转过程中对砂土变形特性的影响。 | 童朝霞 于艺林 张建民 张嘎 | 2008 | 岩土工程学报2008，30，8： | 23 |
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