【摘 要】
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为研究不同干湿循环条件下压实黄土的结构性本构关系,对不同干湿循环条件下压实黄土试样进行固结排水三轴剪切试验.结果 表明;不同结构状态压实黄土的三轴剪切力学特性差异明显,表现出明显的结构性.在分析干湿循环作用下压实黄土三轴剪切应力-应变关系曲线的基础上,根据综合结构势理论定义了干湿循环三轴剪切结构性参数,并验证了其合理性;将该结构性参数进行变换并将其引入Duncan-Chang模型,建立了能够反映干湿循环影响的三轴剪切结构性本构关系.利用该结构性本构关系式计算得到的应力-应变值与试验值进行对比分析,其结果较
【机 构】
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河南城建学院土木与交通工程学院,河南平顶山467036;西安建筑科技大学土木工程学院,陕西西安710055;河南财经政法大学工程管理与房地产学院,河南郑州450046;西安工业大学建筑工程学院,陕西西
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为研究不同干湿循环条件下压实黄土的结构性本构关系,对不同干湿循环条件下压实黄土试样进行固结排水三轴剪切试验.结果 表明;不同结构状态压实黄土的三轴剪切力学特性差异明显,表现出明显的结构性.在分析干湿循环作用下压实黄土三轴剪切应力-应变关系曲线的基础上,根据综合结构势理论定义了干湿循环三轴剪切结构性参数,并验证了其合理性;将该结构性参数进行变换并将其引入Duncan-Chang模型,建立了能够反映干湿循环影响的三轴剪切结构性本构关系.利用该结构性本构关系式计算得到的应力-应变值与试验值进行对比分析,其结果较为一致,验证了干湿循环压实黄土结构性本构关系的正确性和合理性.进一步利用结构性本构关系,对某黄土填方工程实例进行了数值计算初步分析,揭示出干湿循环对填方地基的变形影响较大.
其他文献
在同心圆土拱模型的基础上,引入等效桩帽的概念,对正三角形布桩下的桩承式加筋路堤的荷载传递效率进行研究.假设土拱是由三桩之间形成的同心半球土拱以及相邻桩间形成的同心半圆土拱组成,并考虑3D同心球土拱与2D同心圆土拱的荷载传递,以此对土拱效应进行分析.在上覆填土作用下,加筋体的弯沉假设呈抛物线状,并将每个桩帽分成6个拉膜区域,以此分析加筋体所传递的荷载.最后将土拱效应和拉膜效应共同考虑,引入待定系数α满足整体竖向应力平衡,推导三角形布桩下的桩承式加筋路堤荷载传递效率计算方法,并与已有文献数据对比分析验证所提出
调研分析我国冲击地压矿井生产条件,发现复杂地质条件及孤岛工作面是冲击地压高发区域,但浅埋、近水平、薄煤层、无构造区域也常发生冲击地压,而几乎所有冲击地压矿井煤层均具有冲击倾向性,表明冲击倾向性是矿井发生冲击地压的内因,对其进行准确评价是矿井冲击风险评估的基础.系统总结煤岩冲击倾向定性分析及定量评价研究进展,探讨现有冲击倾向性评价方法的科学性及面临的理论与技术难题,并提出一种可考量强度、应力与能量演化及动态破坏时间的综合评价指标.定性分析表明,煤岩材料内部不同矿物组分的含量、分布及原生缺陷等细观特征影响其宏
综合考虑中间主应力、横观各向同性冻胀和围岩位移释放的影响,基于冻融圈整体冻胀模型建立了寒区隧道冻胀力的弹性解、塑性统一解以及塑性区半径的隐式计算方程,给出冻结围岩弹-塑性状态的判定方法,对所得结果进行可比性分析和对比验证,并探究各因素对冻胀力和塑性区半径的影响特性,借助支护施作时机量化了围岩位移释放的距离描述.研究表明:解答具有很好的可比性且被文献模型试验所验证;统一强度理论作为屈服准则可充分发挥冻结围岩的承载潜能,所得冻胀力和塑性区半径明显减小;不均匀冻胀系数和体积冻胀率对冻胀力和塑性区半径的影响显著,
变形和应变是材料在受力或外界环境改变时的客观力学反应,而对该属性的描述是主观的.常规的应变状态表示方法由3个正应变和3个剪应变组成,这种表示方法在测试和表述方面存在诸多不便.为寻求新的应变状态表示方法,在常规剪应变定义基础上提出了一种更具普遍意义的剪应变-广义角应变.提出的广义角应变定义为任意角度的弧度改变量而不再局限于直角.在此基础上,基于应变理论中任意角度改变量的表达式,建立了广义角应变与常规应变状态表示方法之间的关系,并给出了由广义角应变返算常规应变状态的条件和具体方法.在考虑方向均匀分布基础上,着
在软土地基顶面铺设的不可压缩垫层对边界排水性能具有一定影响,同时软黏土中渗流偏离Darcy定律的现象对超静孔隙水压力消散的影响已逐渐被人们所熟知.但同时考虑不可压缩垫层与地基土体接触面处形成的半透水边界和起始水力坡降的固结理论却少有报道.建立了变荷载下同时考虑半透水边界和起始水力坡降的一维固结模型,采用特征值法、Laplace变换对所建立的固结模型开展解析求解,分析了固结模型在不同边界条件、起始水力坡降以及加载速率下的固结特性.结果 表明:考虑起始水力坡降后,半透水界面参数φ(不可压缩层渗透系数和黏土层厚
采用真空预压联合排水板(PVDs)法加固疏浚淤泥地基的过程中,排水板四周会形成密实且渗透系数低的“土柱”,导致排水不畅,加固效果不理想.为探究真空预压下不同初始含水率疏浚淤泥固结规律以及预测真空预压下疏浚淤泥固结过程,研究了不同初始含水率疏浚淤泥的压缩性和渗透性.基于试验获得的压缩曲线和渗透曲线,推导了考虑“土柱”效应及初始含水率对土体初始有效应力影响的真空预压固结解析解,通过一系列不同初始含水率疏浚淤泥真空预压模型试验进行验证.结果 表明:当施加的真空预压相同时,初始含水率越高的土体孔隙水压力消散越缓慢
级配转移矩阵通过建立颗粒破碎前后各粒径百分含量向量的关系,能有效地描述粗粒土破碎过程中的级配演化.现有的级配转移矩阵忽略了不同粒径组颗粒的破碎差异,且不能考虑颗粒发生诸如研磨等现象后其粒径分组未改变的情况.为此,提出一种新的级配转移矩阵求解方法:首先基于大量的单颗粒点荷载试验,提出能够描述单颗粒破碎后子颗粒粒径分布的Hill分布函数;在此基础上,将单颗粒的破碎演化规律引入到离散元模拟中,基于子颗粒替代法,对不同粒径组颗粒采用相应的阿波罗填充模式,开展一系列多粒径组试样的一维压缩试验,最后通过追踪各粒径子颗
为了探究湛江结构性黏土在三维应力状态下的力学特性以及结构性对其强度准则的影响,开展了一系列不排水条件下不同中主应力比b值等平均主应力p真三轴试验和平面应变试验.结果 表明:p小于与大于结构屈服应力,整体上广义剪应力q-大主应变ε1曲线分别呈现为应变软化型与轻度应变硬化型;不同b值下的q-ε1曲线形态相近,但随b值增加,峰值点口对应的大主应变呈现减小的规律;且有效黏聚力随着b值增大而减小,有效摩擦角随b值增大而增大,平面应变试验有效黏聚力和摩擦角的值则介于b=0.25和b=0.50对应的有效黏聚力和摩擦角之
采用数值模拟方法,研究了全长黏结锚杆支护的力学传递机制.基于锚杆与锚固剂接触面剪切失效行为,提出了一种考虑接触面残余剪切强度的黏结滑移模型,并将其嵌入到桩单元中.利用锚杆拉拔试验,验证了该黏结滑移模型及对应的数值模拟结果的准确性.基于验证后的数值模拟模型,研究了锚杆与锚固剂接触面残余剪切强度、剪切刚度系数和黏结长度对锚杆支护效果的影响.结果 表明,接触面残余剪切强度对锚杆最大支护阻力及残余支护阻力有显著影响,是锚杆支护分析中不可忽略的因素.此外,随接触面剪切刚度系数增加,锚杆最大支护阻力明显增大,但其对锚
螺旋锚倾斜拉拔时水平和竖向之间存在较强的耦合效应,但其耦合机制尚不甚明晰,缺乏定量评价依据.采用平板圆锚模拟单叶片螺旋锚在中密砂中开展倾斜拉拔模型试验,通过自制透明试验箱结合数字照相测量技术深入揭示平板圆锚倾斜拉拔承载机制及各因素影响规律.主要结论如下:锚周土体位移场和剪应变场的对称性随荷载角度的变化可分为两个发展阶段.埋深比对位移场对称形态的影响较之对剪应变场的影响更为显著.随着荷载角度的减小,锚周土体运动模式由竖向拉拔时的竖向运动模式向水平拉拔时的旋转运动模式逐步转化,倾斜拉拔时,两种模式共存.随着荷