上海交通大学学报

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李科, 杜家论, 黄醒春

2011,45 (05): 629-633.

摘要 ( 3529 )

针对砂石垫层的不平整或沉管隧道本身走向设计引起的坡度变化，采用压浆法进行小比例模型试验，研究在不同坡度条件下单孔注浆、双孔同步注浆时的浆液扩散情况.结果表明，带纵坡注浆时，沿纵坡下坡方向的扩散速度明显大于沿上坡方向的扩散速度，即水下混合砂浆的流动受到重力加速度的影响显著，出现向低处先行扩散流动的趋势，而且当坡度较大时，沿上、下坡方向扩散速度的差异更加明显.在施工过程中，应首先在最低位置注浆孔注浆，然后，沿坡度向上依次注浆，以避免出现基础处理填充不密实的情况.

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地裂缝隧道衬砌结构与围岩相互作用机理

邵生俊, 佘芳涛, 郑万坤

2011,45 (05): 634-638.

摘要 ( 4557 )

针对台凹型活动地裂缝正交区间隧道，通过有限差分数值方法模拟地裂缝区间隧道的开挖施工、分缝衬砌结构与地裂缝上下盘之间相对错动，从地表和衬砌的沉降位移、围岩位移场、围岩土压力以及衬砌结构内力方面分析了隧道结构与围岩的变化特征.结果表明：台凹型活动地裂缝不均匀变形主要发生在上盘内地裂缝一定范围的地层内；分缝衬砌结构端部的拱顶土压力呈现出集中增大和减小的变化特征，上盘内地裂缝附近仰拱底的土压力出现松弛；变形缝两侧衬砌结构的端部出现轴向应力集中现象.分缝衬砌结构一方面能够适应地裂缝错动位移，避免结构内力过大而引起强度破坏；另一方面，能够抑制地层的不均匀沉降变形，使得地裂缝处变形缝两侧衬砌结构的相对位移减小，并改善地裂缝区间隧道的运行条件.

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特殊荷载作用下电力电缆隧道结构内力计算

王鑫1, 2, 张庆贺1, 2, 周金海3

2011,45 (05): 639-642.

摘要 ( 3812 )

结合上海输电隧道工程实际，对其在内、外部荷载共同作用下的结构内力进行分析和计算，提出了盾构法施工条件下的电力隧道结构内力计算模式.结果表明：在盾构法施工条件下，适宜采用带有旋转弹簧及剪切弹簧接头的弹性地基圆环模型，以体现内部荷载施加前后管片内力的变化情况；横梁可使圆环水平变形减小，总体受力得到改善；横隔板及内部荷载可使管片轴力增加，横梁中部及两端弯矩增大，该处节点设计应尽量做到安全可靠，并做好连接点构造处理；横梁与衬砌结合部可产生应力集中，使得上部管片弯矩减小，下部管片弯矩增大，铰单元承受的弯矩减小.

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上海越江隧道核爆破坏效应的研究

肖立, 张庆贺

2011,45 (05): 643-647.

摘要 ( 3323 )

以上海市翔殷路越江隧道工程为背景，对隧道周围土体进行动三轴试验，建立了隧道的荷载结构模型，分析了不同工况下的荷载变化情况，并基于试验得出的抗力系数，计算出各种工况下隧道主体结构的内力.结果表明：在核爆荷载作用下，土体的弹性模量和抗力系数得到显著提高；通过设置防护门，可以显著提高结构的抗核爆性能；在6级人防荷载作用下，隧道主体结构能够满足承载力要求.

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利用表面波勘探检测沉管隧道压浆法的充填效果

车爱兰1, 黄醒春1, 郭强1, 冯少孔2

2011,45 (05): 648-652.

摘要 ( 3820 )

基于天津中央大道海河沉管隧道工程的大型试验模型，利用表面波勘探技术检测其混凝土管段水下注浆基础的施工效果，从频率特性和现场环境等方面选择表面波勘探设备的类型和技术指标，优化检波器的设置和排列组合方式，开发了适合快速无损检测隧道的设备配置和施工方法.通过现场表面波勘探和频散分析，综合判断隧道底部注浆的密实效果，并与模型撤离后的目测结果进行比较，以验证该勘探技术和分析方法的可行性.结果表明，表面波勘探方法的穿透深度大且不受钢筋影响，能够快速、准确地检测沉管隧道的注浆质量.

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公路加筋路基的变形和承载力分析

宋广, 边学成, 蒋建群, 陈云敏

2011,45 (05): 653-658.

摘要 ( 3476 )

基于双参数地基模型和土与加筋体之间的库仑摩擦假设，提出了相应的简化分析模型，考察了公路加筋路基的受力变形特性和相关参数对加筋路基施工效果的影响.结果表明：在路基沉降变形控制要求相同的情况下，铺设土工合成材料，可使颗粒填料层厚度降低50%左右，筋材应变最大值出现于距对称中心1.5~2.0倍的加载范围内；在路基填料层厚度保持不变时，铺设土工合成材料，可使路基承载力提高33%；在不考虑筋材的抗弯刚度时，加筋处理可使路基承载力提高约15%.

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柔性路面粒料层的永久变形计算

王修山1, 2, 丁小军1, 谢永利2

2011,45 (05): 659-661.

摘要 ( 4699 )

基于重复动三轴试验结果，运用Kenlayer程序计算和1stopt统计分析软件进行非线性回归拟合，建立了一种在车辆重复轴载作用下的柔性路面粒料层永久变形量计算方法，并引入现场修正系数对室内永久变形量预估模型进行修正.结果表明，柔性路面粒料层的永久变形量可通过所提出的回归方程直接计算，并可将其用于中国沥青路面车辙预估.

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不同轴载和行车状态下永久性沥青路面的力学响应规律

李婷婷1, 2

2011,45 (05): 662-666.

摘要 ( 3388 )

基于永久性路面的典型功能层结构，建立了三维力学模型，综合考虑了小、中、大3种车载类型，使用双轮双圆载荷法设定轴载当量，并引入匀速和刹车2种行车状态，利用数值模拟方法分析模型路表面及深层内的应力、应变和位移等的变化规律.结果表明：路表面拉应变和应力主要集中于荷载圆边缘附近，而路面弯沉在荷载圆内达到最大值；刹车引入的剪切力使得荷载圆边缘的应力和应变更为集中，但其影响范围很小，拉应变基本不受影响，且水平位移迅速减小；轴载当量影响范围较大，对路面弯沉、垂直压应变等力学响应指标具有决定性作用.

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基于CT技术的复合沥青混凝土内部空隙特征分析

王振军a, 沙爱民a, b, 肖晶晶b, 蒋玮b, 王瑞a

2011,45 (05): 667-671.

摘要 ( 3868 )

摘要：采用X射线断层扫描（CT）技术分析了相同集料级配条件下，不同水泥和乳化沥青结合料用量混凝土的1~10层位空隙数量、空隙尺寸和空隙率等指标的变化规律，并结合扫描电子显微镜（SEM）分析其相关机理.结果表明：在相同条件下，复合沥青混凝土试件两端的空隙数量较多、尺寸大且空隙率较大，而中间部分则相反；复合沥青混凝土内部最大空隙率为10.1%；掺加水泥或采用适当添加量的乳化沥青，有利于降低混凝土的空隙率，当乳化沥青和水泥的质量分数分别为8.0%和3.0%时，混凝土的空隙率最小，仅为3.9%，且其空隙分布不均匀.

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盾构长距离下穿铁路股道引起的地表沉降分析

肖立, 张庆贺

2011,45 (05): 672-676.

摘要 ( 5134 )

以天津津滨轻轨天津站至七经路站的盾构施工区间工程为对象，对多条铁路轨道下，盾构长距离推进过程中引起的地表变形进行了三维有限元数值模拟，根据模拟结果分析了盾构施工导致沿盾构方向和垂直于盾构方向的地表沉降量，总结了盾构施工各阶段发生的地表沉降变化规律；研究了盾构掘进对地表的扰动范围；模拟和分析了不同工况下盾构施工引起的地表沉降差异.结果表明，数值计算的地表最大沉降量在18~20 mm，与其监测值较吻合，注浆量对地表沉降的影响比注浆压力和土舱压力显著.

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大跨径人行桥人致振动舒适性评估及减振措施

钱骥, 孙利民

2011,45 (05): 677-681.

摘要 ( 3273 )

阐述了人行桥的人致振动理论，在考虑人桥相互作用影响的条件下，建立了人行荷载的力学模型，并结合国内外相关研究的成果，提出了大跨径人行桥人致振动舒适性评估指标.同时，以国内某大跨径人行桥为例，介绍了人行桥舒适性评估过程，考虑到该桥的重要性，进行了基于调频质量阻尼器的减振措施预案设计.结果表明，该人行桥将不会出现超越人行舒适性的人致振动.

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协调交叉口间人行横道信号优化方法

曲昭伟1, 路婷1, 王殿海1, 2, 郭伟伟1, 孙迪1

2011,45 (05): 682-686.

摘要 ( 3481 )

引入行人过街等待容忍极限时间作为信号配时优化的约束条件之一，提出了线控路段上交叉口之间人行横道信号参数的信号协调控制优化方法.该方法先以两相邻交叉口共红时间作为行人过街绿灯时间，当共红时间不足时，利用路段机动车车队的离散性和流率关系建立延误函数，以机动车在人行横道处造成的总延误最小为目标求解配时优化参数.结果表明，该方法保证了行人过街的安全性，降低了行人延误.
关键词：

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基于动态风险评估的油气管道完整性管理体系

刘宇涛, 胡昊, 宋元斌

2011,45 (05): 687-690.

摘要 ( 5108 )

通过分析油气管道工程的特点，基于动态风险评估理论构建了油气管道完整性管理体系，并探讨了实时更新的管道完整性管理循环模式，同时，应用动态风险评估衔接的案例，验证了其可行性.结果表明，该体系能够更好地满足油气管道动态安全管理的要求.

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强地震作用后养护期混凝土力学性能模拟

王颖轶, 李科, 吴浩宁, 黄醒春

2011,45 (05): 691-695.

摘要 ( 3905 )

通过模拟试验研究强地震作用后养护期混凝土力学性能的变化情况，以及早强剂对养护期混凝土抗震性能的影响.结果表明：养护初期，混凝土的应力与应变呈线性变化关系，随着荷载增加而逐渐变为非线性关系；地震作用对受振时龄期短于一定时间的混凝土的抗压强度影响显著；早强剂含量越高，则混凝土的硬化速度越快.

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地脉动法在黄土地区S波速度构造探测中的应用

吴志坚1, 2, 曾立峰1, 王兰民1, 2, 于凯3, 陈拓1

2011,45 (05): 696-700.

摘要 ( 4041 )

在我国西部典型黄土地区分别进行连续和高密度（25 m×25 m）的地脉动观测，并分析所采集的信号，探讨了地脉动信号的时间稳定性及空间分布规律，利用地脉动水平和垂直方向(H/V)频谱反演地下黄土层的剪切波速度剖面，并与已有的钻孔波速资料进行对比.结果表明：内陆地区的地脉动信号具有良好的时间稳定性;在黄土覆盖场地，利用地脉动测试以获取地下剪切波速度构造的方法具有较好的适应性.

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长周期地脉动观测在深部地层调查中的应用

于凯1, 车爱兰1, 冯少孔2, 杉山长志2

2011,45 (05): 701-705.

摘要 ( 4012 )

对上海软土地区的长周期地脉动信号进行观测，采用傅里叶频谱分析及微动水平与垂直速度分量(H/V)频谱分析相关理论，分析地脉动信号的频谱稳定性及卓越频率的空间变化规律，通过反演分析得到沉积土层厚度及其横向变化规律，并与已知钻孔资料加以对比.结果表明：适宜在上海地区深入展开长周期地脉动测试，其长周期地脉动信号稳定；H/V频谱曲线峰值显著，并且在长周期范围内呈现出规律性的变化特征；上海地区软土层厚度为200~300 m.

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岩质高边坡动力稳定性评价方法与应用

王欢1, 车爱兰1, 葛修润1, 陈富海2

2011,45 (05): 706-710.

摘要 ( 3922 )

以上海地区天马山采石深坑岩质高边坡为研究对象，围绕岩质高边坡工程中的动力抗滑稳定性问题，通过室内试验和现场试验，对影响岩质高边坡稳定性的地质构造、场地工程条件等内在因素进行分析.采用有限元动力分析法对高边坡在地震载荷作用下的动力响应特性进行分析，探讨地震荷载作用下，影响岩质高边坡稳定性的因素、地震荷载与岩质高边坡失稳破坏之间的关系，并采用动力有限元法与强度折减法相结合的方法进行动力抗滑稳定性研究.结果表明：地震荷载作用下的水平推力对深坑酒店的稳定性影响很大，边坡顶部岩体存在向坑内整体倾覆的危险；边坡动力失稳及动力安全系数的确立可采用位移突变的方法.

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基于CT扫描的不规则外形颗粒三维离散元建模

杜欣, 曾亚武, 高睿, 颜敬

2011,45 (05): 711-715.

摘要 ( 4422 )

为实现不规则颗粒材料三维离散元建模，通过X射线断层扫描技术获取真实颗粒的切片图像，并对其进行二值化处理和边缘点探测提取计算，以重建三维颗粒模型而获取颗粒空间坐标信息.引入最小基本球体半径、有效空间系数和分类半径作为控制参数，采用VC++语言编写颗粒模型并生成程序，运用基本球体进行可重叠组合，自动生成不规则颗粒模型.结果表明，在相同参数条件下，该程序运行结果惟一，且与初始条件无关.同时，通过调控控制参数，能够获得不同精度的模型，并使颗粒模型精度与所需球体之间达到平衡关系.

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青藏铁路多年冻土区典型结构路基振动响应特性

吴志坚1, 2, 陈拓1, 马巍3, 王兰民1, 2

2011,45 (05): 716-721.

摘要 ( 3936 )

在青藏高原的寒季和暖季条件下，对青藏铁路北麓河段的块石路基和素土路基进行了强震动测试，运用二维等价线性时程响应动分析法对2种典型结构路基进行了动力响应的数值计算.结果表明，从路肩到坡脚的机车荷载传递具有明显的衰减效应，并且暖季衰减大于寒季.在路基中心的原地表处，块石路基的振动衰减效应大于素土路基.

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水压致裂过程的弹塑性细胞自动机模拟

潘鹏志1, 冯夏庭1, 吴红晓2, 孙峰1, 周辉1

2011,45 (05): 722-727.

摘要 ( 3803 )

利用自行研发的弹塑性细胞自动机模型和模拟系统，建立了非均质岩石水压致裂过程的细胞自动机模拟方法.该方法能够反映流体在水力梯度作用下进入新生微裂隙、形成新的流体渗流边界而对该边界产生张拉效应，并引起微裂隙的进一步扩展、贯通，最终形成宏观裂纹的过程，可以方便地进行水压致裂过程中边界条件和水力参数的动态更新.同时，研究了不同均质度和井筒内径对水压致裂行为的影响.结果表明，随着井筒内径增加，极限水压力降低，而破裂模式基本相似，模拟结果与典型实验现象吻合较好.

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高频振动下饱和砂土一维压缩残余变形特性

林奇, 宋春雨, 郑文彦, 陈龙珠

2011,45 (05): 728-732.

摘要 ( 3669 )

利用自制砂土一维压缩高频振动试验系统对饱和砂土进行压缩试验研究,考察了高频振动下，振动时间、动应力幅值、相对密实度等因素对饱和砂土残余应变与振动频率关系的影响.结果表明：饱和砂土残余变形随着频率增大而减小，残余变形的对数值与振动频率之间的关系可近似用直线来描述；振动时间、动应力幅值、相对密实度对饱和砂土一维振动压缩残余变形影响显著；在相同试验条件下，饱和砂土比干砂土的残余变形量大.

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基于钻孔摄影方法的岩体中结构面连通性分析

郭强1, 2, 葛修润1, 3, 车爱兰1

2011,45 (05): 733-737.

摘要 ( 3392 )

将钻孔摄影方法推广到多孔结构面连通中，从结构面产状、地质特征等角度提出了连通性判别依据，并运用龙江特大桥桥基摄像勘察结果检验了该方法的可行性.其中，选择了位于大桥一侧的3个钻孔，在对孔内的结构面地质特征、产状等参数进行分析和计算的基础上，根据结构面连通原理进行对比和筛查，共得到3组2孔连通结构面和2组3孔连通结构面.结果表明，所有可连通结构面产状相似、空间位置满足共面的要求，并且组成结构面的岩体及周围环境岩体特征相似.将基于钻孔摄影技术的结构面连通方法用于该工程中可行.

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基于Monte-Carlo法的冻土路基随机温度场分析

孙红1, 牛富俊2, 陈哲1, 葛修润1

2011,45 (05): 738-742.

摘要 ( 3958 )

对青藏铁路沿线岩土热学参数进行统计分析，得出岩土的基本统计值及概率分布模式，采用基于Monte-Carlo法的随机有限元方法计算冻土区的路基随机温度场，得出随机温度场的均值和标准差.结果表明：路基的温度场均值和标准差分布趋势基本相似，且在路基上部和路基边坡面附近，其绝对值较大；温度的标准差在边界附近出现最大值，且沿边界向内而逐渐减小；在边界浅层区域，温度的标准差出现局部变化，到达一定深度后趋于稳定，并随着时间增加而增大，路基标准差区域从边界向内而逐渐扩大.

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高温作用后石灰岩受压破裂过程的声发射试验研究

王德咏1, 吴刚2, 3, 葛修润1

2011,45 (05): 743-748.

摘要 ( 4429 )

利用声发射测试和单轴压缩试验相结合的方法，研究了河南焦作矿区的石灰岩在100~800 °C高温压缩破坏条件下的声发射过程，结合不同温度下石灰岩的力学性质，分析不同声发射参数条件下石灰岩在不同受力阶段的声发射特点.结果表明：在高温作用下石灰岩出现了明显的声发射现象；石灰岩峰值应力随着作用温度的升高而不断降低，800 °C以后，峰值应力较600 °C时降幅达50%，但是峰值应变随着作用温度的升高而变化不明显；在400 °C以前，声发射振铃累计数均值随着温度的升高而增加，400 °C后随着温度的升高而不断降低；在600~800 °C时，试样呈现出明显的塑性破坏特征，高温致使石灰岩劣化，声发射试验中，振铃累计数大幅度降低，应力与应变和声发射特征参数变化规律较吻合.

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金山铁路既有线路基行车振动特性分析

许杰1, 王峰2, 项宝余2, 张旗2, 王益栋1

2011,45 (05): 749-752.

摘要 ( 4759 )

选取上海金山铁路既有线路基关键部位进行现场行车振动响应分析.结果表明：普通路基基床顶面最大竖向加速度为95.1~110.4 cm/s2，最大横向加速度为89.8~116.4 cm/s2，响应频率集中在30~50 Hz，当地面以下的行车振动能量衰减至30%而进入低模量的浅层地基土时，将出现振动响应放大的现象；在路桥过渡段20 m范围内，轨道和路基的水平和纵向加速度呈现出中间剧烈而两边较弱的变化特征，其差异显著，在桥台过渡段沉降最大位置处，加速度达到最大值.

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堆载预压作用下路基沉降的多测点监测模型

黄铭1, 刘俊2

2011,45 (05): 753-756.

摘要 ( 4779 )

从力学作用机理出发探讨堆载预压效应下路基沉降与堆载的关系，以径向基函数神经网络为建模工具，以现场监测的沉降资料及堆载记录为基础，构建堆载沉降的神经网络监测模型的输入层影响因子和包含多个测点沉降的输出层.同时，针对堆载沉降特点，对网络的计算中心采用专门预选方案，进而以模糊C均值聚类算法确定最终计算中心，并以实测资料建立该监测模型实例.结果表明，所得模型对堆载作用的揭示以及多测点的沉降预测取得了满意效果.

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基于有限元强度折减法的H-V加筋地基破坏机理

张陶陶, 张孟喜, 侯娟

2011,45 (05): 757-761.

摘要 ( 3617 )

基于边坡稳定性分析中的有限元强度折减法，利用ABAQUS软件对纯砂地基、水平加筋地基和水平与竖向（H-V）加筋地基进行多组数值模拟.采用安全系数分析H-V加筋地基对地基承载力的影响，通过ABAQUS软件后处理功能观察地基在强度折减系数增大过程中塑性区的扩展情况及最后破坏时的破坏面，并对不同加筋地基的破坏模式进行分析.结果表明：H-V加筋能使地基承载力得到大幅提高；地基的破坏模式因加筋体的存在而发生一定程度的改变；在同等试验条件下，H-V加筋效果高于水平加筋，单层H-V加筋地基的加筋效果随加筋深度的增加而减弱.

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玻璃纤维土的三轴试验研究

刘芳, 孙红, 葛修润

2011,45 (05): 762-766.

摘要 ( 3190 )

利用室内三轴试验方法对玻璃纤维土的应力与应变特性及加筋效果进行了研究.结果表明：在轴向应变较小(ε1<1%)时，玻璃纤维的加筋作用不明显，随着轴向应变增加，加筋作用逐渐增强；在相同围压下，玻璃纤维长度越长，掺入量越多，则最大主应力差越大，玻璃纤维的加筋效果越好；在相同加筋情况下，试样密实度越高，则玻璃纤维的加筋作用发挥得越早，最大主应力差越大，加筋效果越好；试样含水率越大，则最大主应力差越小，玻璃纤维的加筋效果越差；围压越高，则玻璃纤维的加筋作用发挥得越早，最大主应力差越大，加筋效果越差.

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强地震作用下深基坑支护体系灾变破坏过程数值模拟

王颖轶1, 顾利军2, 黄醒春1

2011,45 (05): 767-771.

摘要 ( 3773 )

通过对地震作用下地下连续墙加钢支撑的基坑支护结构的稳定性进行三维动力有限元模拟，研究了基坑支护结构形式及其结构失稳、灾变破坏过程及时程特性、结构对地震波传播方向的敏感性，及其振动引起位移的空间分布特性.结果表明：在强地震作用下，基坑支护结构在极短时间（t≤10 s）内可以产生灾变破坏；地震波传播方向对结构体系的稳定性具有显著影响，其最不利的角度为轴向30°~40°；结构地震反应强度具有明显的区域分布特性.

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大气作用下非饱和土路基湿度及影响因素分析

刘杰, 姚海林, 胡梦玲, 卢正, 陈风光

2011,45 (05): 772-776.

摘要 ( 4450 )

基于水、蒸汽的流动方程及热能的扩散方程建立路基模型，分析了大气作用下路基湿度变化规律，通过改变相关的气相参数及土壤特性参数，研究了不同气候环境影响下的非饱和土路基湿度变化规律.结果表明：大气对非饱和土路基湿度的影响显著，但其影响的深度范围有限；太阳辐射量对路基湿度的影响最大，相对湿度次之；此外，路基填土的渗透系数及土水特性对路基的湿度影响较大，路基填土的初始含水量越高，则蒸发强度越大，路基的失水程度越高；在长时间小雨的降雨模式下，雨水更容易侵入路基，从而改变路基湿度.

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基于辛方法的薄壁箱梁剪力滞现象圣维南解析解

杨有贞a, 王燕昌b

2011,45 (05): 777-781.

摘要 ( 3498 )

以弹性力学辛求解体系为基础，对薄壁闭口截面悬臂箱梁的剪力滞问题进行研究.将满跨均布荷载作用下的箱梁翼板部分进行简化，求解圣维南问题的解析解，给出了剪力滞和有效宽度的闭合多项式表达形式，并与国际规范及数值解加以比较.结果表明，所得公式表达简单，可以快速计算悬臂箱梁桥的有效宽度.

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地震荷载作用下海底滑坡特征及其机理

许文锋1, 车爱兰2, 王治3, 王欢2, 刘超2

2011,45 (05): 782-786.

摘要 ( 3956 )

通过多种勘察手段，分析了厦门沪救码头海底滑坡成因及滑坡附近的地形、地层和海洋水动力条件等因素，采用动力有限元法和强度折减法相结合的方法分析海底滑坡在地震荷载作用下的动力响应、海底滑坡动力稳定性的影响因素以及地震荷载与海底滑坡失稳状态之间的关系.结果表明，在地震荷载作用下，软土层之间存在拉应力效应并导致海底滑坡崩塌滑动的危险；动力有限元法和强度折减法相结合并以计算不收敛为判据的方法，适用于分析海底滑坡的地震整体稳定性.当地震作用时，厦门沪救码头海底滑坡的整体稳定安全系数为1.50.

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