近年來土力學方面的國家自然科學基金摘要

1、土的摘要【序號】第1個項目編號50309009項目名稱海洋樁基平臺大直徑超長樁的沉樁過程研究項目類型青年科學基金項目申報學科1(E0907)研究性質資助金額7.00萬元開始日期2004年1月1日完成日期2004年12月31日項目摘要隨著我國海洋石油事業(yè)的飛速發(fā)展，海洋平臺作為開發(fā)海洋資源的主要基礎設施不斷興建，樁基礎是海洋平臺的主要基礎形式，在平臺的設計施工中，對樁進行可打入性分析、制定施工方案及沉樁施工工序是平臺建造初期至關重要的環(huán)節(jié)

2、。隨著海洋油、氣開發(fā)活動逐漸由近海向深海發(fā)展，面臨的環(huán)境條件更加復雜，出現(xiàn)了大直徑、超長、深貫入的打入樁，對樁的可打入性分析及施工組織設計提出了更高、更苛刻的要求。本課題結合所承擔的東方11獲資助單位天津大學(項目負責人)【序號】第2個項目編號50679057項目名稱天然結構性土的宏、微觀本構理論及其靜力觸探機理研究項目類型面上項目申報學科1(E090702)研究性質資助金額29.00萬元開始日期2007年1月1日完成日期2009年12

3、月31日項目摘要隨著原位取土技術的不斷發(fā)展，巖土工程界逐漸認識到人類接觸和利用的土體大部分是在自然條件下形成的，有很強的結構性。因而，天然結構性土的宏觀本構理論與其靜力觸探機理已成為當今國際巖土力學研究的前沿和熱點問題之一。本課題遵循著從微觀力學走向宏觀力學、并著眼于實際工程應用的這一研究思路，擬從室內試驗、離散元和有限元數(shù)值模擬及現(xiàn)場資料分析四個方面著手，對天然結構性土體的宏、微觀本構理論及其靜力觸探機理進行系統(tǒng)研究。首先將進行室內試

4、驗，建立符合天然結構性土體特性的微觀本構理論，編制相應的的離散元程序；然后運用離散元程序，模擬各種室內試驗，建立基于微觀機理的結構性土宏觀本構理論，編制相應的有限元固結程序；最后，用有限元程序與離散元程序模擬天然結構性土體靜力觸探試驗，并與已有的天然土體現(xiàn)場觸探資料進行對比分析。本課題研究成果具有較高的學術和工程應用價值，將使得我國學者在這方面的研究處于國際領先地位。獲資助單位同濟大學(項目負責人)【序號】第3個項目編號50678086

5、項目名稱靜壓樁貫入阻力模擬計算及其承載力時間效應的試驗研究項目類型面上項目開始日期2009年1月1日完成日期2011年12月31日項目摘要樁承式無碴軌道在深厚軟基上高速鐵路路基處理中具有廣闊的應用前景。高速鐵路軌道長期運行工后沉降需要滿足毫米級的嚴格控制要求。列車長期動荷載作用下，樁周土的強度和剛度發(fā)生弱化，樁的累積變形增加，極易造成軌道發(fā)生過大的沉降。本項目通過室內單元體試驗，揭示有偏移剪應變時，循環(huán)剪切作用下軟粘土混凝土界面的強度及

6、剛度弱化機理，獲得考慮偏移剪應變影響的彈性門檻剪應變和體積門檻剪應變。通過模型樁試驗，研究偏壓循環(huán)荷載作用下樁周土阻力的漸進弱化過程，獲得樁的累積變形發(fā)展規(guī)律。最后建立反映樁周土循環(huán)剪切弱化及樁的累積變形增長的理論模型，提出通過控制樁頂偏壓荷載比和循環(huán)荷載比的深厚軟基上高鐵樁承式無碴軌道路堤長期沉降的控制方法。本項目的研究不僅豐富了樁基工程沉降分析理論，而且對我國高速列車安全運行具有重要的工程指導意義。獲資助單位浙江大學(項目負責人)【

7、序號】第6個項目編號10972158項目名稱砂土的非共軸微觀機制與細宏觀數(shù)值仿真分析技術項目類型面上項目申報學科1(A020311)申報學科2(E0806)研究性質資助金額35.00萬元開始日期2010年1月1日完成日期2012年12月31日項目摘要砂土的一個主要力學特性就是非共軸性，它在現(xiàn)代土力學中占有重要的地位。將砂土的非共軸宏觀本構理論，與其微觀結構聯(lián)系起來，是目前土力學研究的熱點與前沿問題之一。本課題擬從室內試驗、微觀模型和離散

8、元數(shù)值模擬著手，以砂土的各向異性為立足點對砂土的非共軸微觀機制與復雜巖土工程的細宏觀數(shù)值仿真技術進行研究。首先對幾種砂土進行宏微觀力學試驗研究；接著在試驗資料的基礎上，建立各向異性砂土顆粒的微觀力學模型；再將該模型引入到離散元程序中；然后運用離散元程序，模擬各種室內試驗，弄清各向異性砂土非共軸特性的微觀機制；再建立基于微觀機制的各向異性砂土非共軸宏觀本構理論，編制相應的有限元程序；最后用離散元程序與有限元程序模擬樁基、基坑工程與隧道工程