Assessment of soil–pile–structure interaction influencing seismic response of mid-rise buildings sitting on floating pile foundations

The role of the seismic soil–pile–structure interaction (SSPSI) is usually considered beneficial to the structural system under seismic loading since it lengthens the lateral fundamental period and leads to higher damping of the system in comparison with the fixed-base assumption. Lessons learned from recent earthquakes show that fixed-base assumption could be misleading, and neglecting the influence of SSPSI could lead to unsafe design particularly for structures founded on soft soils. In this study, in order to better understand the SSPSI phenomena, a series of shaking table tests have been conducted for three different cases, namely: (i) fixed-base structure representing the situation excluding the soil–structure interaction; (ii) structure supported by shallow foundation on soft soil; and (iii) structure supported by floating (frictional) pile foundation in soft soil. A laminar soil container has been designed and constructed to simulate the free field soil response by minimising boundary effects during shaking table tests. In addition, a fully nonlinear three dimensional numerical model employing FLAC3D has been adopted to perform time-history analysis on the mentioned three cases. The numerical model adopts hysteretic damping algorithm representing the variation of the shear modulus and damping ratio of the soil with the cyclic shear strain capturing the energy absorbing characteristics of the soil. Results are presented in terms of the structural response parameters most significant for the damage such as foundation rocking, base shear, floor deformation, and inter-storey drifts. Comparison of the numerical predictions and the experimental data shows a good agreement confirming the reliability of the numerical model. Both experimental and numerical results indicate that soil–structure interaction amplifies the lateral deflections and inter-storey drifts of the structures supported by floating pile foundations in comparison to the fixed base structures. However, the floating pile foundations contribute to the reduction in the lateral displacements in comparison to the shallow foundation case, due to the reduced rocking components.     

绳索取心用止水栓塞的研究与应用

研究与应用了绳索取心专用钻孔压水试验止水栓塞,解决了水利水电工程勘探中应用绳索取心钻进后不提大钻进行钻孔压水试验的难题,提高了钻进效率。介绍了该绳索取心专用止水栓塞的材料、膨胀介质、结构设计及其应用情况。     

桩基优化设计经济效益分析

分析岩土工程勘察报告中所揭示的地基土层特性,根据所掌握的大量桩基工程检测试验数据、沉降观测实测数据,对桩周（端）地基土的受荷性能以及基桩工作性状进行研究,通过静载荷试验的实际桩基承载能力,分析推导出优化地基土桩基设计参数。据此优化带来了一定的经济效益。     

风化作用对铁陨石矿物学特征影响的探讨

本文对南丹IIICD铁陨石的矿物学特征进行了研究,并与同为铁陨石但化学分类不同的阿根廷IAB铁陨石和西伯利亚IIB铁陨石进行了对比,重点探讨了风化作用对铁陨石矿物学特征的影响.首先用偏光显微镜、静水称重、扫描电镜观察了样品的基本矿物学特征和微形貌特征,然后用振动式样品磁强计、X射线衍射与电子探针能谱半定量测试研究了样品的磁学性质、物相和化学组成.研究结果表明,南丹铁陨石在较强的自然风化作用下,光泽变弱为土状光泽,相对密度降低;风化产生的反铁磁性物质会使陨石的磁性下降;另外,样品表面物相组成也发生较大变化,以针铁矿(FeOOH)和磁铁矿(Fe₃O₄)等铁的次生矿物为主;但风化壳以下的矿物物相及化学成分均未发生明显变化,以Fe、Ni为主的铁纹石、镍纹石物相存在.     

三轴应力状态下盐岩强度分析探讨

通过分析盐岩在三轴应力状态下的变形,说明了较高围压下盐岩的大变形特性,提出了三轴应力状态下,利用轴向荷载除以试件初始横截面面积得到应力-应变关系存在的问题,据此对工程应变和对数应变进行了分析和对比,阐明了这两种应变的适用条件,并开展了不同围压下的试验测试和对试验结果对比分析。研究揭示了应利用对数应变分析盐岩的大变形特性和对变形后的应力进行修正,得到了盐岩的工程应变和对数应变均可表示为围压的线性函数,围压为20 MPa时的轴向压缩变形量是5 MPa时的3.09倍。围压越高,对数应变修正得到的最大轴向应力与不修正的差值越大,用对数应变修正后的轴向应力低于不修正的结果,围压达到20 MPa时,前者仅为后者的63.85%。     

低频循环荷载下盐岩轴向蠕变的Burgers模型分析

为了研究盐岩在低频循环荷载作用下的蠕变特性,采用恒轴压、循环围压的应力加载方式对盐岩开展了低频循环荷载蠕变试验。试验结果显示,当蠕变时间较短时,盐岩轴向蠕变曲线近似为平滑曲线,波动性不大;当时间增加到一定程度以后,盐岩变形随围压变化而发生明显的波动。总体来看,循环荷载下盐岩轴向蠕变曲线与Burgers模型蠕变曲线较为相似。将Burgers模型分解为Maxwell模型和Kelvin模型,忽略材料的疲劳效应,分别推导了恒轴压、循环围压应力加载方式下Maxwell模型和Kelvin模型的轴向蠕变方程,分析了荷载循环周期对模型蠕变性的影响规律;将循环荷载下Maxwell模型和Kelvin模型的轴向蠕变方程进行叠加,得到了循环荷载下Burgers模型的轴向蠕变方程,并利用盐岩蠕变试验结果对其合理性进行了验证。结果表明:拟合曲线和试验曲线吻合良好,该模型能够较好地反映盐岩在循环荷载作用下的蠕变特性和荷载变化对盐岩蠕变性的重要影响,特别是能够反映出不同荷载循环周期下盐岩变形随荷载变化而发生的明显的波动现象。     

自钻式原位剪切旁压模型不同固结荷载颗粒流数值试验

自钻式原位剪切旁压仪具有扰动小,能同时测出不同深度土的变形和强度参数,在精确测定土体参数方面具有广阔的应用前景。然而,目前受分析手段与研究水平的限制,对SBISP多级加载过程中周围土体的变形响应研究较少,而土体变形参数的确定与其变形机制是密切相关的。基于此,应用PFC3D颗粒流程序对不同固结荷载SBISP模型进行了仿真数值试验,试验结果表明:随着剪应力的逐级施加,中间区域颗粒的位移量不断增大,且位移矢量方向性更加显著,在第5级剪应力作用下,影响区域位移矢量形状呈现为倒锥形;而随着上覆固结压力的增大,探头周围试样的受影响范围逐渐变小;在探头作用下球颗粒的运动轨迹呈台阶状,台阶形态随距探杆中心距离增大而趋于平缓,球颗粒的Z向位移量亦随之呈负指数形式衰减;此外,剪应力与探头摩擦系数呈正相关关系,但当摩擦系数达到某一阈值时,剪应力-位移曲线不再变化。其研究成果对于深入开展SBISP试验多级加载过程中影响域内土体变形过程与变形模量之间关系研究具有重要启迪意义。     

高铁隧道GPR技术研究与应用

应用基于时间域有限差分法模拟软件GPRMax2D,对高铁隧道衬砌典型的不良情况,如厚度不足、空洞和钢筋布置不合理等进行了正演模拟,得到了隧道衬砌典型不良情况的正演模拟雷达图像。结合某高铁隧道工程实际检测得到的雷达图像,对两者图像作了对比分析,总结得到了隧道衬砌不良情况雷达图像的特征规律,完善了探地雷达图像资料特征解释库,提高了识别高铁隧道衬砌典型不良情况雷达图像的可信度,为高速铁路隧道的无损检测提供了有效的依据。     

兰州地区降水量正态分布特征

在对降水资料的分析过程中,要求资料的时间序列呈正态分布。利用兰州地区的兰州、皋兰、榆中和永登4个站点1960~2009年的降水量资料,采用"偏度—峰度系数+W检验"方法,基于SPSS软件,对兰州地区的年、季和月降水量正态特征进行分析。结果表明,兰州地区4个气象站的年降水量均呈正态性分布;兰州、皋兰和永登3站的夏、秋2季降水量为正态性分布,而榆中站只有秋季降水量为正态性分布,且秋季降水量的正态性最好,冬季最差;大多数月降水量不服从正态分布,但对降水序列进行平方根处理后,其正态性得到明显的改善。     

GPS接收机内部噪声水平测试方法研究

阐述了在GPS精度鉴定系统中,针对短基线快速检核GPS接收机内部噪声水平测试方法进行研究,并结合试验验证了方法的可靠性.