內容簡介
《垃圾填埋場襯墊系統受力特性研究》主要內容包括:一種土工合成材料界面應變軟化特性本構新模型、垃圾填埋場襯墊系統剪力傳遞研究、填埋場邊坡坡度與襯墊系統受力關係研究、垃圾填埋以及作業車輛引起的襯墊系統受力研究、襯墊層錨固結構受力特性研究。本書研究成果可以為垃圾填埋場襯墊系統的設計、施工提供理論參考。本書可供岩土工程、環境工程、土木工程等領域的科研技術人員參考,也可作為高等學校研究生的教學參考用書。
《垃圾填埋場襯墊系統受力特性研究》是2020年化學工業出版社出版的圖書,作者是李明飛,孫海霞。本書首先根據土工合成材料界面剪應力相對位移曲線特點,提出了一種新的應變軟化特性本構模型,並給出了界面剪下剛度計算表達式。接下來考慮材料間界面應變軟化特性,對四層直剪試驗進行了有限元模擬,並進行了有限元參數分析,初步研究了複合襯墊系統的剪力傳遞過程和影響因素。然後進行了一系列不同邊坡坡度的垃圾填埋場離心模型試驗,結合有限元分析評價了填埋場邊坡坡度對襯墊系統受力的影響。通過離心模型試驗,現場試驗的有限元模擬,研究了垃圾填埋過程以及填埋作業車輛與襯墊系統受力的關係。採用有限元法分析了雙層防滲膜襯墊系統內土工合成材料層的受力狀況,並與單層防滲膜襯墊系統進行了對比分析。
圖書目錄
1緒論
1.1研究背景1
1.2垃圾填埋場襯墊系統材料與構造5
1.3垃圾填埋場襯墊系統受力特性研究現狀11
1.3.1襯墊系統土工合成材料層受力計算的極限平衡法11
1.3.2襯墊系統受力特性的試驗研究15
1.3.3襯墊系統受力特性的理論和數值研究16
1.4本書研究內容與方法19
2土工合成材料界面應變軟化特性的一種本構新模型
2.1概述21
2.2模型描述23
2.2.1剪應力峰值前階段23
2.2.2應變軟化階段26
2.2.3界面整體剪下剛度27
2.3模型參數確定方法28
2.4模型初步驗證28
2.5小結29
3有限元分析中材料本構關係及參數確定
3.1概述31
3.2材料本構關係32
3.2.1土體、焚燒灰本構關係32
3.2.2土工合成材料本構關係35
3.2.3材料界面本構關係35
3.3有限元程式37
3.4小結39
4垃圾填埋場襯墊系統剪力傳遞研究
4.1概述40
4.2四層直剪試驗概要41
4.3有限元模擬44
4.4模擬結果45
4.5有限元參數分析51
4.5.1試樣長度的影響51
4.5.2第三層剛度的影響55
4.5.3土工膜厚度影響58
4.6小結61
5填埋場邊坡坡度與襯墊系統受力關係研究
5.1概述62
5.2離心模型試驗的縮尺比例62
5.3離心模型試驗63
5.3.1離心試驗裝置63
5.3.2垃圾填埋場模型65
5.3.3試驗材料特性67
5.3.4試驗程式68
5.4試驗結果69
5.5有限元分析及結果74
5.6有限元參數分析77
5.6.1底面長度影響77
5.6.2模型縮尺影響78
5.6.3土工膜彈性模量影響81
5.7小結83
6垃圾填埋以及作業車輛引起的襯墊系統受力研究
6.1概述84
6.2試驗概要84
6.2.1離心模型試驗84
6.2.2填埋場現場試驗87
6.3試驗結果88
6.3.1離心模型試驗結果88
6.3.2填埋場現場試驗結果91
6.4有限元分析92
6.4.1離心模型試驗有限元分析92
6.4.2填埋場現場試驗有限元分析93
6.5計算結果及分析94
6.5.1離心模型試驗計算結果及分析94
6.5.2填埋場現場試驗計算結果及分析95
6.6雙層防滲膜襯墊系統受力計算96
6.6.1雙層防滲膜襯墊系統計算模型97
6.6.2雙層防滲膜襯墊系統有限元分析97
6.6.3雙層防滲膜襯墊系統計算結果及分析97
6.7小結100
7垃圾填埋場襯墊層錨固結構受力特性研究
7.1概述101
7.2垃圾填埋場襯墊層錨固槽結構101
7.3襯墊層錨固槽受力特性分析及錨固力計算104
7.3.1覆土式錨固槽104
7.3.2混凝土灌注式矩形錨固槽106
7.3.3混凝土灌注式梯形錨固槽108
7.4襯墊層新型錨固結構及受力特性試驗研究110
7.4.1襯墊層新型錨固結構設計110
7.4.2襯墊層新型錨固結構模型及試驗材料111
7.4.3試驗過程及方法112
7.4.4試驗結果及分析116
7.5小結117
附錄
附錄Ⅰ材料界面參數確定方法119
附錄Ⅱ土工合成材料界面應變軟化特性本構新模型有限元計算程式代碼121
附錄Ⅲ土工合成材料界面應變軟化特性本構新模型套用於Abaqus軟體用戶子程式代碼127
參考文獻
作者簡介
李明飛,瀋陽工業大學 建築與土木工程學院,副教授,本人於2003年10月至2007年3月在日本宇都宮大學工學研究科能源環境科學專業學習,獲得博士學位。攻讀博士學位期間從事衛生填埋場襯墊系統中土工合成材料錨固端拉力等方面的研究,參與科研課題多項,包括垃圾填埋場防水墊層力學設計方法的確立的研究(日本文部科學省科學研究費輔助金項目)、垃圾衛生填埋場防水墊層的力學特性研究(宇都宮大學與鹿島建設株式會社合作研究項目)等。
2007年4月至2009年8月,就職於日本東京的株式會社Forum8,任研究員,主要從事三維地基有限元分析軟體的開發維護以及岩土工程項目的委託分析諮詢工作。參與了地基彈塑性分析有限元軟體GeoFEAS、地基動態有效應力分析軟體UWLC、三維滑坡分析軟體LEM等軟體的開發維護以及技術支持工作。參與的主要諮詢項目有:鹿兒島縣虎居第二導水涵管地基變形分析;佐賀縣舞鄉堤壩地基液化流動分析;山梨縣白根排水泵站地基穩定分析;株式會社西日本設計隧道開挖分析;株式會社GEOTEC太田導水涵管地基變形分析等項目。通過上述工作,在有限元軟體的開發與套用、岩土工程數值解析與模擬等方面積累了大量的實踐經驗。
2009年9月至今在瀋陽工業大學建築與土木工程學院從事教學與科研工作,主要以環境岩土工程為研究方向,主持遼寧省教育廳科研項目3項,瀋陽工業大學博士啟動基金項目1項,參與國家自然科學基金青年基金項目2項,企業橫向課題2項。截至目前,發表論文30餘篇,其中SCI、EI檢索多篇。在教學方面,先後主講《建築測量》、《工程地質》、《水文地質學》、《土木工程技術與計量》、《道橋概論》、《橋涵水文學》、《路基路面工程》、《道路勘測設計》課程,指導相應課程設計、專業認識實習、施工實習、本科畢業設計等實踐教學環節。主講研究生課程《現代橋樑設計》、《環境岩土工程》。