饱和土动力学及其工程应用-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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饱和土动力学及其工程应用

项目名称：饱和土动力学及其工程应用
项目类别：国家杰出青年科学基金
批准号：51025827
申请代码：E0806
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2011-01-01-2014-12-31

项目负责人：蔡袁强
负责人职称：教授
依托单位：温州大学
批准年度：2010

中文摘要：

将饱和土波动理论应用于交通荷载引起的轨道系统和环境振动问题，创新性地揭示了高速交通荷载作用下饱和土体和轨道系统的动力响应机理以及饱和土中近场和远场排桩隔振机理；建立了复杂循环荷载作用下饱和土体一维、二维线性和非线性固结变形计算方法；系统地研究了饱和土表面条形基础和埋置圆形基础的振动问题，揭示了饱和土与单相介质动力特性的差异，丰富和完善了饱和土和基础动力相互作用理论。开展了饱和软粘土双向激振循环荷载试验，提出了临界径向循环应力比概念。研发了强涌潮区饱和软弱土地基上新型护岸丁坝结构-桩式丁坝，建立了相应的设计理论，在钱塘江护岸工程中广泛应用。研究成果获国家科技进步二等奖1项，省部级科技进步一等奖3项、二等奖3项。发表学术论文130余篇，其中SCI收录23篇，EI收录118篇，ISTP收录10篇。2007年入选国家新世纪百千万人才工程国家级人选。

中文主题词：饱和土动力学；交通荷载；基础振动；本构关系；软粘土

英文摘要：

saturated soil dynamics；traffic loading；foundation vibration；constitutive model；soft clay

英文主题词： saturated soil dynamics；traffic loading；foundation vibration；constitutive model；soft clay

结论摘要：

该项目按照申请书进行，完成了计划书中的各项指标。针对项目申请书中的研究内容及关键问题，主要取得了以下成果（1）交通荷载引起的饱和地基动力响应研究首次建立了三维列车-轨道系统-饱和土地基耦合动力响应分析模型和三维车辆-路面-饱和土地基耦合动力响应分析模型；首次建立了三维全空间地铁列车-轨道结构-衬砌-饱和土体耦合动力响应分析模型；建立了移动荷载—板式轨道—高架箱梁竖向耦合分析模型；首次建立了轨道结构-桥梁-桥墩-群桩基础-饱和土地基耦合分析模型，并完成解析求解。（2）交通荷载引起的地基隔振和减振研究建立了高速列车荷载作用下饱和土地基隔振沟解析分析模型并进行了求解；次开展了枕下胶垫（USP）对列车引起地基振动减振效果研究，建立了USP对高速列车引起的饱和土地基振动减振分析模型并完成解析求解；（3）长期循环荷载下饱和土体变形特性试验研究建立了长期循环荷载作用下饱和软粘土的回弹模量模型，得到了长期循环荷载下累积应变经验方程，提出了交通荷载作用下饱和软粘土路基长期沉降计算方法，提出了以“容许循环应力比”为控制标准的软基沉降控制方法。（4）复杂应力路径下饱和土体变形特性试验研究建立了考虑水平循环正应力影响的回弹模量预测模型，得到了考虑水平循环正应力影响的超孔压模型，建立了水平循环正应力和竖向循环正应力耦合作用下正常固结软粘土和超固结软粘土在交通荷载作用下的沉降预测模型；成功模拟了交通荷载作用下的“心形”应力路径，建立了考虑围压、竖向应力、扭剪应力以及主应力轴循环旋转的累积应变计算模型。（5）复杂动力荷载下饱和土体动强度及动本构试验研究研究了循环应力历史对饱和软粘土小应变剪切模量的影响，建立了基于小应变剪切模量的饱和软粘土破坏标准；建立了考虑应力路径斜率的饱和土体等效线性本构模型。项目进行期间，共培养博士研究生11人，硕士研究生8人，参加国内外学术会议20余次，获得国家科技进步奖二等奖1项，浙江省科技进步一等奖1项，获得发明专利（授权）3项，软件著作权1项，发表学术53篇，其中SCI收录20篇，EI收录33篇，完成专著一部。

成果综合统计