徐方
- 作品数：35 被引量：99H指数：7
- 供职机构：中南大学土木工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金湖南省自然科学基金国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：建筑科学交通运输工程文化科学更多>>
- 新型预应力路基水平向附加应力扩散规律研究被引量：15
- 2019年
- 基于弹性理论,推导了新型预应力路基内水平向附加应力计算公式,并获得了预应力自坡面向路堤内的扩散规律;同时运用ABAQUS有限元软件建立三维预应力路基模型,分析了不同侧压板布设位置下路堤内的水平向附加应力分布情况。研究表明:①理论公式的适用条件为侧压板上边界距路肩距离不小于2.0 m;②板覆盖区(除板左下角点外)路基内水平向附加应力系数及其衰减速率随距路堤坡面水平距离的增加逐渐减小,且水平向附加应力逐步由"腹鼓形"差异分布过渡呈"腹平状"较均匀分布;③距侧压板距离大于0.1 m时,附加应力系数随水平距离增加先增大后减小,且扩散峰值点距坡面水平距离随外延距离的增加而增大;④通过合理布置板间距,可在路堤受荷核心区外部形成一道连续、稳定、有效的受压加固区,进而改善路堤土体受力状态,提高路堤整体服役性能。研究成果可为预应力路基的设计计算和推广应用提供理论基础和参考。
- 冷伍明艾希徐方徐方杨奇杨奇聂如松
- 关键词：预应力路基
- 氢氧化钙与聚丙烯酰胺对高含水率泥浆固结的影响被引量：5
- 2018年
- 为加快高含水率软土排水固结,运用氢氧化钙和阴离子型聚丙烯酰胺(APAM)处理上海某施工现场钻孔灌注桩的高含水率泥浆,并进行试验研究。通过一维固结试验揭示不同添加量下废浆孔隙比、固结系数和渗透系数随荷载的变化规律,确定氢氧化钙和APAM的最优添加量;并开展最优添加量下废浆的真空预压模型试验。结果表明:(1)一维固结试验中,氢氧化钙和APAM改良后废浆的固结系数和渗透系数均有较大提高,加快了废浆的排水固结速率;(2)同时,氢氧化钙和质量分数0.2%的APAM溶液的最优添加量约为0.8%和11.2%,超过最优添加量,废浆的固结系数和渗透系数均有所减小;(3)真空预压模型试验中,经氢氧化钙改良废浆固结系数明显提高,其平均径向固结系数分别为添加APAM溶液废浆与原状废浆的5.1,7.2倍,添加APAM溶液的废浆平均径向固结系数仅为原状废浆的1.4倍。因此氢氧化钙改良联合真空预压法能有效提高废浆排水固结速率。
- 胡挺武亚军徐方
- 关键词：氢氧化钙阴离子型聚丙烯酰胺固结特性微观结构
- 基于大型动三轴试验的粗粒土累积塑性应变概率模型研究被引量：6
- 2020年
- 路基填土在长期交通动荷载作用下的累积塑性变形存在离散性。通过一系列粗粒土大型动三轴试验分析其累积塑性应变随围压、动应力及含水率的发展趋势和变化规律。结果表明:累积塑性应变及其稳定值随动应力的增加而增大,随围压的增加而减小,说明增大围压能有效抑制土体累积塑性变形的发展;土体的动力稳定性随含水率的减小而增加。基于半对数预测模型,运用灰色系统关联理论探究模型参数与含水率和动静应力比的相关性特征,并通过正态性检验论证得到控制粗粒土累积塑性应变发展速率的模型参数服从正态分布。基于概率失效理论,提出预测粗粒土填料累积塑性应变的概率模型,可较好地预测粗粒土填料在循环动荷载作用下的累积塑性应变发展区间。
- 冷伍明翟斌徐方徐方艾希韩諝
- 关键词：动三轴试验累积塑性应变
- 基于路基土蠕变效应的路基预应力损失模型研究被引量：3
- 2022年
- 新型预应力路基技术可用于整治路基病害或强化既有线路基,研究其预应力损失规律对保障预应力路基工程的长期安全具有重要意义。基于弹性理论提出了预应力路基侧压力板与路基边坡接触面中心点后方水平路径上附加应力的计算方法,分析表明该特征路径上水平附加应力随距板-土接触面中心点距离的增加呈现良好的指数函数衰减关系。基于水平附加应力的指数函数扩散规律及路基土的蠕变行为,推导了路基土的蠕变变形计算公式。进一步基于蠕变变形与预应力钢筋回缩变形的协调性,建立了路基预应力的损失模型和计算方法,并结合FLAC^(3D)数值仿真开展了对比分析。研究表明:钢筋预拉力损失的理论预测曲线与数值仿真曲线吻合良好,二者偏差不足5%,论证了路基预应力损失模型的有效性;钢筋预拉力可在锚固后的60 d内达到稳定,且预拉力的稳定值可达其初始值的85%~90%,说明新型预应力路基技术可为路基土提供相当可观的稳定附加围压,从而通过改善路基土的应力状态达到强化路基的目的。
- 冷伍明邓志龙徐方张期树董俊利刘思慧
- 关键词：附加应力蠕变效应预应力损失数值仿真
- 间歇循环荷载作用下饱和砂土累积塑性变形及孔压特性研究
- 2023年
- 长期列车荷载作用会引起砂土地基和填料的强度衰减、累积沉降过大甚至沉陷等病害问题,严重者危及行车安全。揭示病害机制需探明间歇荷载作用下饱和砂土累积塑性变形及孔压特性。对此开展了不同围压、动力幅值下连续加载与间歇加载的动三轴试验,试验结果表明:(1)饱和砂土累积塑性变形-振次曲线呈现锯齿状发展。间歇效应导致卸荷回弹,并显著降低了后加载阶段砂土累积塑性变形,可使连续加载条件下的破坏型“转换”为稳定型。(2)对于塑性安定和塑性蠕变型,孔压-振次关系曲线呈台阶状,第1加载阶段的孔压随振次迅速累积增长,而间歇阶段排水,孔压消散接近或降至0,土体趋密实;在后续加载阶段,孔压累积幅值大幅降低。对于增量破坏型,孔压在第1加载阶段快速增大,试样破坏。(3)建立了表征间歇加载下砂土累积塑性应变两阶段发展特征的预测模型,预测效果良好。(4)间歇效应提高了砂土抵抗塑性变形的能力,连续加载会高估砂土累积塑性应变和低估其动强度。该研究结果对深刻认识间歇循环荷载下饱和砂土的累积变形特性和机制具有重要参考价值。
- 杨奇王晓雅聂如松陈琛陈缘正徐方
- 关键词：动三轴试验饱和砂土累积塑性变形超孔隙水压力
- 新型预应力路基坡面法向附加应力扩散规律分析被引量：7
- 2019年
- 以新型预应力路基为研究对象,基于弹性理论推导预应力加固结构(侧压板和预应力筋)作用下路堤内沿坡面法向的附加应力扩散系数计算公式,并获得侧压板正下方及其2个外延方向的预应力扩散规律。研究表明:(1)理论公式适用的边界条件为侧压板(边长为0.9 m)离路肩距离不小于1倍板宽;(2)法向分解力产生的扩散作用显著大于切向分解力;(3)由于切向荷载作用,侧压板正下方土体的总扩散应力随深度由'腹鼓形'差异分布逐渐过渡呈'腹平状'较均匀分布;(4)各深度平面上最大扩散系数位置随深度发展在作用区中轴线上不断变动;(5)不同区域的扩散效果为板体正下方>上边界外侧>左右边界外侧>下边界外侧,板体两外延方向的平均有效扩散深度达1.6 m。基于ABAQUS有限元软件建立三维精细化路堤模型对理论解进行验证,发现二者结果(包括路肩处)吻合良好,论证了扩散系数理论公式的正确性及适用条件。最后,基于多块侧压板作用下附加应力的分布情况,探寻侧压板的合理布置间距,保障路堤内一定深度处形成一道连续、有效且较为均匀的预压区,改善路堤土的受力状态,并对路堤边坡提供侧向强制约束,利于路基长期稳定。
- 冷伍明张期树徐方徐方聂如松杨奇
- 考虑粗糙度和相对密实度下砂土-混凝土桩接触面力学特性试验研究被引量：6
- 2022年
- 为探究粗糙度和土体相对密实度对砂土-混凝土桩接触面力学特性的影响规律,利用大型直剪仪开展了不同粗糙度、相对密实度下的砂土-混凝土接触面直剪试验,分析了粗糙度、相对密实度对砂土-混凝土接触面的剪切应力-切向位移、峰值剪切强度、割线摩擦角、归一化摩擦系数的影响.研究结果表明:密砂的剪切应力-切向位移曲线在光滑接触面下呈轻微软化型,随粗糙度增加,软化越明显;松砂的剪切应力-切向位移曲线始终呈硬化型.界面峰值剪切强度随法向应力增加呈非线性增长,土体相对密实度越大,非线性越明显.接触面割线摩擦角随法向应力增加呈指数衰减,而由于剪切强度增量较小,导致接触面峰值摩擦系数随法向应力增加呈幂函数衰减.存在临界粗糙度I_(cr),当I>I_(cr)时,接触面峰值摩擦系数和归一化割线摩擦角不再随粗糙度增大而增加,而是呈减小趋势.
- 陈琛冷伍明杨奇徐方魏丽敏
- 关键词：粗糙度相对密实度
- 粗糙度对单桩竖向承载变形特性影响的试验研究
- 2024年
- 为探究桩侧粗糙度对单桩承载变形特性的影响规律,自主研发了多功能桩基静动力模型试验系统,构建了光滑、随机型及带肋规则型桩侧界面的模型单桩,通过3D形态扫描计算获得了桩侧表面粗糙度Rn,基于此开展了饱和砂土中单桩静载模型试验。试验结果表明:(1)粗糙度越大,单桩极限承载力和桩的割线刚度越大,桩顶沉降及其卸载回弹量越小,带肋桩能够有效提高桩基承载力并控制桩顶变形。(2)粗糙度越大,桩侧阻力越大,桩端附近侧阻力的强化效应越明显,桩侧阻力的分布模式随桩顶荷载增大由“单驼峰”到“锥顶柱”再至“斜坡”依次演变。(3)β值(β法中参数)随桩侧粗糙度的增大而增加,随深度增加而衰减。带肋桩的极限侧阻力及β值远大于砂纸和光滑桩,揭示了埋深和粗糙度对β值影响规律的机制。(4)桩侧粗糙度会影响砂土地基中桩端荷载传递函数类型,光滑桩、砂纸桩桩端荷载传递函数呈双曲线型,带肋桩呈直线型。上述研究结果对深刻认识桩侧粗糙度对单桩承载变形特性影响规律和机制具有重要参考价值。
- 冷伍明丁荣锋杨奇陈琛邓煜晨徐方阮波
- 关键词：饱和砂土桩侧阻力桩端阻力
- 考虑工程桩效应的滨海深基坑变形特性分析被引量：8
- 2023年
- 为探究基坑底部工程桩(抗拔桩和立柱桩)的作用效应,基于实测数据分析珠海某深基坑的变形特性,并通过三维有限元仿真计算,研究坑底工程桩直径、长度和纵向间距对基坑变形和地连墙内力的影响机制。研究结果表明:1)受滨海深厚软弱淤泥质地层影响,该深基坑变形相较上海、苏州和我国台湾地区的典型基坑偏大,且基坑封底后变形仍有较大增长,地下连续墙水平位移和周边地表沉降最大增量可达30%~40%。2)工程桩可有效抑制基坑变形,相较无桩工况,直径0.4 m的工程桩可使地下连续墙最大水平位移减少18%,坑底最大隆起量减少20%。3)工程桩长度对基坑变形的影响存在明显的边际效应,当桩长大于1.4He时(He为基坑开挖深度),增加桩长对地下连续墙水平位移的抑制作用不再明显,而当桩长超过2He后,增加桩长并不能有效减小坑底的隆起变形。4)工程桩纵向桩间距对基坑变形的抑制效应存在有效域,约为10D~6D(D为桩径),其中尤以桩间距由7D减小至6D时的效果最为显著。5)与变形影响机制类似,工程桩可减小地下连续墙的弯矩,最大弯矩随桩径增大而持续减小,桩长对弯矩的影响存在边际效应,桩间距对弯矩的影响存在有效域。研究成果可为基坑底部工程桩的优化设计提供参考和依据。
- 冷伍明姚康门小雄徐方苏辉成龙叶新宇
- 关键词：基坑工程桩有限元分析
- 基于附加应力扩散效应的新型预应力路堤稳定性分析被引量：2
- 2022年
- 稳定性分析是路堤设计中的关键环节。针对新型预应力路堤,提出一种基于极限平衡状态计算其边坡安全系数的新方法。该方法主要包含滑动面附加应力计算法与等效条间力计算法。基于弹性理论近似推导预应力路堤内潜在滑动面上的附加应力解析公式,并通过应力状态分析得到滑动面上任一点处的法向和切向附加应力计算式。结合滑动面附加应力计算法、条分法及等效条间力计算法,并考虑铁路路基受荷特点,提出新型预应力路堤稳定性分析的极限平衡法。该方法适用于任意形状滑裂面,计算公式简便,且分析过程无需迭代试算。算例分析表明:预应力在路堤潜在滑动面上引起的附加应力并非全部起抗滑作用,局部小区域存在促滑效应。相较于传统极限平衡法对预压应力的处理方式,提出的方法考虑了预应力的连续扩散效应,所得安全系数偏于安全。最后,采用数值方法进一步论证了方法的可靠性。
- 徐方徐方冷伍明冷伍明董俊利刘思慧
- 关键词：稳定性附加应力
