国家重点实验室开放基金(SKLGDUEK1307)
- 作品数：8 被引量：53H指数：6
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- 相关机构：大连理工大学中国矿业大学中国海洋大学更多>>
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- 南海北部陆坡软黏土动力应变-孔压特性试验被引量：8
- 2018年
- 针对南海北部陆坡原状软黏土,开展了不同偏压固结比K_c和循环应力比CSR条件下的动三轴试验,探究了动荷载作用下试样的残余动应变、残余动孔压与循环振次的变化规律;综合考虑试验过程中残余动应变和残余动孔压的关联性,提出了基于动应变-孔压模式的动三轴试验破坏标准,并采用微观电镜扫描(SEM)图像揭示其作用机制。研究表明:在给定K_c条件下,CSR值不同,残余动应变随循环振次的发展趋势呈现出显著差异性,而残余动孔压随循环振次的变化规律基本一致;随着K_c的增加,CSR临界值逐步增大,相应的最终残余动应变逐渐减小,而残余动应变-动孔压曲线也表现出相似特征;将传统的应变值破坏标准扩展至由应变-孔压曲线拐点控制的破坏区间,可以有效界定破坏振次并描述试样的完整破坏过程,揭示动荷载条件下试样内在的有效应力-应变-孔压互馈机制。上述研究成果将为南海北部陆坡软黏土软化-孔压模型的建立、海洋地质灾害评价与预测、海洋工程基础设计提供可靠参考。
- 年廷凯焦厚滨范宁范宁贾永刚
- 关键词：南海北部陆坡动三轴试验
- 吹填粉砂土固结蠕变试验及模型被引量：9
- 2014年
- 通过分析法向应力、干密度、土样尺寸对吹填粉砂土蠕变特性的影响,深入研究其固结蠕变特性。与Kelvin模型相比,采用Burgers体模型能够更合理地阐释吹填粉砂土的蠕变曲线;采用FLAC3D方法可开展吹填土蠕变过程的三维数值模拟。结果表明:吹填粉砂具有一定的蠕变特性,并可用幂函数描述应力-应变、应变-时间的关系;干密度一定时,法向应力愈大,初始应变愈大,达到稳定的时间愈长;法向应力一定时,干密度越大,初始变形越小,最终稳定所需时间越短;大尺寸试样(Ф200.0mm×H200.0mm)的瞬时变形与蠕变形率要比标准尺寸(Φ61.8mm×H20.0mm)大,稳定所需时间要长;此外,Burgers体模型模拟吹填粉砂土固结蠕变变形优于广义Kelvin模型并具有可行性。
- 年廷凯余鹏程柳楚楠陆淼嘉刁美慧
- 关键词：蠕变行为模型参数幂函数
- 一种测试海底泥流强度的新型全流动贯入仪被引量：7
- 2017年
- 针对当前缺乏低强度、高含水率的海底泥流强度的有效测试技术这一现状,基于全流动的测量机制,开发了一种新型全流动贯入仪;通过对仪器构造和测力元件的全面改进,实现不排水剪切强度、不同扰动程度下残余强度等参数的有效测量.通过在100g离心模型实验和1g常规重力实验条件下的不排水剪切强度测试,验证了新型全流动贯入仪的可靠性和稳定性;将开发的新型全流动贯入仪应用于模拟细粒土海底滑坡形成的海底泥流的循环强度测试中,取得了较好的效果.
- 范宁赵维年廷凯吴昊鲁双
- 低温环境下南海海底泥流的流变试验及模型被引量：9
- 2019年
- 海底泥流是海底斜坡失稳后演化的流态化滑坡体,常对海洋工程设施造成严重破坏,而目前针对这种泥流的流变特性研究较少,特别是考虑海底低温环境。基于南海北部陆坡软黏土原状样制备泥流,采用RST流变仪开展具有不同温度与含水率的泥流流变试验,引入Herschel-Bulkley模型对流变参数进行深入探讨,建立考虑低温效应与含水率变化的海底泥流综合流变模型。进一步,通过相态转化、布朗运动与粒际作用的理论,解释并分析了海底泥流的流变特征及其变化机理。研究表明:与常温条件相比,低温环境下泥流的剪应力与表观黏度显著提高,且随着剪切速率的增加差距变大,平均变化量可超过35%。这一成果可为海底泥流运动过程数值模拟与海底滑坡灾害预测提供科学依据。
- 郭兴森年廷凯范宁范宁贾永刚
- 南海北部陆坡软黏土全流动强度试验研究被引量：11
- 2018年
- 鉴于海底软黏土强度测试困难和精度不足的现状,研发了一种适用于低强度、高含水率土体强度测试的新型全流动贯入仪,并进行了有效性校验。在此基础上,针对南海北部陆坡区典型软黏土,开展了多组原状试样的全流动强度试验,分析了试验中初始阻力系数N与重塑阻力系数Nrem的取值范围,给出了软黏土扰动前后不排水剪切强度沿深度的分布特征及变化趋势,并结合微观孔隙面积比和宏观构造灵敏度,探究了研究区土体的强结构特征。最后,基于重塑不排水剪切强度与含水率/液限间的关联性分析,提出了适用于研究区土体的不排水剪切强度归一化模型,为南海北部陆坡区海底能源开发、海洋工程基础设计与地质灾害预测提供参考。
- 年廷凯范宁范宁贾永刚
- 关键词：南海北部陆坡土体结构性
- 基于流变仪测试超软土强度的试验方法被引量：5
- 2017年
- 随着中国港口工程建设与海洋资源开发的快速发展,遇到了许多涉及超软土的工程问题。对这类具有一定流动性的超软土,常规土工测试方法难以有效地测量其强度。引入流体测试中的流变仪,开展了多组超软土试样的强度和流变特性试验研究,在对试验结果深入分析的基础上,系统探讨了转子尺寸、剪切速率增量和转子轴杆摩阻力对测试结果的影响,提出了一种使用流变仪进行超软土强度测试的有效方法。通过与前人测试结果进行对比分析,验证了该仪器和测试方法的可靠性,从而为超软土不排水剪切强度的有效测量提供了新的途径。
- 鲁双范宁年廷凯赵维吴昊
- 关键词：流变仪剪切速率
- 基于极限分析上限方法的海底斜坡稳定性评价被引量：4
- 2016年
- 极限平衡法仍是当前海底斜坡稳定性的主要工程评价方法,但该法只能给出稳定性分析的近似解答。基于极限分析运动学定理,假定海底斜坡发生对数螺线型滑移破坏模式,将滑体有效自重和简化波浪力等以外荷载形式叠加引入到虚功率方程中,与潜在滑动面上由黏聚力产生的内能耗散率相平衡,建立考虑一阶简化波浪效应的海底斜坡上限解法;利用多变量无导数求极值的逐级迭代方法与最优化技术,结合抗剪强度折减思想,求解波浪加载下不同时刻的海底斜坡稳定性与相应的临界破坏机构,并针对典型算例开展有限元数值解的验证。进而联合采用数值法与上限解,探讨波高、波长、水深等波浪参数对海底斜坡稳定性与滑动机制的影响。结果表明,本文提出的上限解与数值解吻合较好,获得的安全系数与破坏模式等符合一般规律,为波浪作用下海底斜坡的稳定性评价提供了新的途径。
- 刘博年廷凯刘敏郑德凤宋雷印萍
- 关键词：斜坡稳定性海底滑坡波浪力
- 极端波浪条件下黏土质斜坡海床稳定性解析被引量：7
- 2016年
- 海洋资源开发引起海底软黏土的结构性破坏,导致土体强度弱化,在百年一遇的极端波浪作用时极易发生斜坡海床的局部失稳甚至大范围海底滑坡,给海洋工程建设和正常运营带来严重影响。目前,主要采用极限平衡法评价这类海底斜坡,但该法只能给出近似解。基于极限分析上限方法,推导了极端波浪诱发的波压力对斜坡海床的做功功率,建立了外力功与内能耗散率平衡方程;利用最优化方法,结合数值积分和强度折减技术,求解了不同时刻的斜坡海床稳定性系数,并针对扰动后的斜坡海床开展了有限元解的对比验证。在此基础上,深入探讨了不同波浪参数(波长、波高和水深)和坡长小于一个波长等极端条件下的海底斜坡稳定性。
- 年廷凯刘敏刘博郑德凤宋雷印萍
- 关键词：海底滑坡斜坡稳定性波浪荷载
