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摘要:针对砂泥岩混合料高填方工程的长期工后沉降问题,利用自行研制的土体饱水-疏干循环压缩试验系统,对4种混合比的砂泥岩颗粒混合料进行了考虑湿化作用的压缩流变试验,研究了轴向压力以及砂泥岩混合比对流变的影响,对试验后的试样测算了相应的颗粒破碎率,分析了颗粒破碎率与轴向压力及最终流变变形的关系.试验结果表明:最终流变量及颗粒破碎率与轴向压力之间均具有较好的线性关系,流变与时间的关系可近似地用幂函数表达,岩性组成对砂泥岩混合料的流变具有较大影响....
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北大核心 CSTPCD CSCD CBST
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摘要:土料压缩特性参数是计算地基沉降变形的重要指标.为明确砂泥岩混合填料在不同浸水时间下压缩特性,设置7组不同时间的浸水方案、2种浸水方式,采用侧限压缩试验探究砂泥岩填料经不同时间浸水后的强度变化规律.试验结果表明,与不浸水试样相比,砂泥岩混合料浸水1h后轴向变形增大11.48%,浸水5d后,压缩模量降低了31.22%,压缩系数增大了45.03%;浸水5d后,轴向变形比浸水1h增大了47.40%,孔隙比减小了7.71%.长时间浸水降低砂泥岩混合料压缩模量,增大其压缩系数,其压缩变形增大.建议将压缩系数、压缩指数与压缩模量相结合来评判砂泥岩昆合料长期浸水条件下的压缩特性.不同浸水时间下的应力应变曲线在In ε-Inp平面内呈直线,曲线簇呈扫帚状且有汇聚趋势.浸水饱和与真空抽气饱和的试验数据差值小于5%,这两种饱和试验方法对砂泥岩混合料压缩特性的影响不明显....
摘要:针对内河典型框架式码头岸坡受荷载作用发生变形,以主动土压力形式作用于下部桩体,进而影响排架结构受力,甚至发生错位、变形等破坏情况,通过大型模型试验,探究在水平推力和设计水位作用下砂泥岩混合料变坡比岸坡对单排架各桩梁的弯矩分布规律。结果表明:弯矩分布体现出框架码头刚度大、整体性好的特点,桩梁受力均匀;在岸坡变形产生的土压力作用下,分担了较大推力的后桩和具有特殊的传递分配荷载能力的横梁,都产生了较大弯矩,设计时都应充分考虑;水位作用改变了排架受力,使得桩周土体侧向应力增大,桩身弯矩也随着增大,从而影响码头结构安全性与整体稳定性。...
摘要:利用改进的直剪装置对砂岩泥岩混合土料和不同粗糙表面的混凝土块进行直剪试验,观察土料变形特征,探究不同的界面粗糙度对砼-土界面剪切特性的影响。通过简化应力应变关系曲线的方法得出计算参数,利用峰值剪应力得出接触面抗剪性能,分析切向刚度系数k的意义。通过观察可以证实土体的基本变形阶段和破坏变形阶段的过程,即达到峰值剪应力前的基本变形过程,之后的破坏变形过程。结合试验现象对两个阶段的土体摩擦过程进行分析,即土体与结构物接触面的摩擦过程和土体与残余在结构物上的土体的摩擦过程。...
摘要:采用有限元软件对有炮孔模型和无炮孔模型这2种爆破模型进行数值模拟分析,并对2种模型的振动衰减规律和速度时程变化曲线进行比较分析。结果表明:有炮孔模型和无炮孔模型在软件中都能够实现,在爆源5m以外,2种模型的计算结果基本相似;随着距离的增大,2种模型的衰减规律及数值上的差异越来越小;但在5m以内时,无炮孔模型的计算结果更符合振动衰减规律;由于无炮孔模型的计算效率较有炮孔模型提高近40%,因此在该软件中进行爆破振动模拟时尽可能采用无炮孔模型。...
[期刊论文] 张钧堂 简富献 王鹏
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北大核心 CSTPCD
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摘要:为研究排架结构码头阶梯形岸坡桩土相互作用以及水位变化对桩土作用的影响,进行了大型模型试验模拟.根据试验数据,对排架结构桩周土体的侧向应力分布、排架桩身的受力特性以及水位变化的影响进行了讨论.结果表明:水平荷载作用下,排架各桩桩周土体侧向应力分布相似,呈三角形分布.桩周土体侧向应力随荷载的增加而增大;排架结构对岸坡有遮帘效应,起到一定的抗滑作用;排架桩身弯矩值随荷载的增加逐渐增大,桩身弯矩的大小与桩所处的位置有很大关系;水位越高,桩周土体侧向应力越大,桩身弯矩也越大,码头整体稳定性越差....
摘要:坝体加宽后,原有中部溢流挡墙不能满足要求.运用三维有限元数值方法计算分析坝体加宽后改进的溢流挡墙的应力变形.结果表明,坝体拓宽后各种方案溢流档墙均可以安全运行;通车方向对溢流挡墙有影响,但影响不大;上下游水位越低,溢流挡墙安全性越差....
摘要:考虑高塑性红黏土的高塑性指数、低压实性以及容易收缩开裂等特殊工程力学性质,开展了掺砂改善高塑性红黏土的研究.为了研究高塑性红黏土掺砂后的力学特性,通过向红黏土中掺入不同比例和不同颗粒粒径的砂料,制备相同干密度和含水率的试样进行直剪试验,探究不同掺砂比例以及不同颗粒粒径对高塑性红黏土直剪强度特性的影响.研究结果表明:高塑性红黏土掺砂后,能够显著提高内摩擦角,降低黏聚力和抗剪强度;掺砂比例对黏聚力的影响远大于对内摩擦角的影响.掺砂比例保持20%不变,高塑性红黏土的内摩擦角随着掺砂颗粒粒径的减小而增大,黏聚力及抗剪强度随着掺砂颗粒粒径的减小而减小....
摘要:为探究灰白砂岩颗粒料在侧限压缩情形下孔隙比—应力(e-p)曲线变化规律及其数学表达,设置砂泥配比、干密度及含水率三因素共11种方案,得到各方案下砂岩颗粒料的e-p曲线,并将e-p曲线与双对数坐标指数模型曲线进行对比,评价模型理论e-p曲线与砂岩颗粒料试验曲线吻合程度.试验结果及模型分析表明,不同砂泥配比时,双对数坐标指数模型颗粒料e-p曲线变化趋势与试验曲线一致;不同干密度时,当轴向应力处于0~0.8 MPa时,该模型曲线与试验曲线吻合程度较高;不同含水率作用下砂岩颗粒料试验e-p曲线呈相互穿插形态,当应力处于0.4~1.6 MPa且含水率高于6%时,模型孔隙比理论值大于试验值.可见基于标准砂不同初始孔隙比建立的双对数坐标指数模型对不同干密度砂岩颗粒料e-p曲线数学表述吻合度较高,与不同砂泥配比及初始含水率的e-p曲线吻合度较低....
摘要:为研究重庆市长江边某地砂岩、砂泥岩、泥岩在往复剪切条件下的强度变化规律,通过控制砂泥岩颗粒配合比,分别在100、200、300、400 kPa的法向应力条件下进行8次循环往复剪切试验.结果表明,随往复剪切次数的增加,三种试样的峰值剪切强度整体均呈减小趋势,且砂岩的峰值剪切强度最大,泥岩的剪切强度最小;三种岩石试样的抗剪强度指标变化规律总体一致,粘聚力先增后减,内摩擦角逐渐减小;砂岩的残余粘聚力最小,残余内摩擦角最大,泥岩的残余粘聚力最大,残余内摩擦角最小.结果可为工程实践中土料的选取提供参考....
摘要:为研究浸水时间对砂泥岩颗粒混合料抗剪强度的影响程度,通过直剪试验分析了浸水时间对砂泥岩颗粒混合料的剪应力、抗剪强度及剪胀效应的影响.结果表明,砂泥岩颗粒混合料浸水后剪切过程大致分为弹性阶段和稳定破坏阶段;砂泥岩颗粒混合料的粘聚力随浸水时间呈现“增大—回落基本稳定”的变化趋势,混合料的内摩擦角在整个剪切过程中变化不大;浸水时间越长,砂泥岩颗粒混合料的剪胀性越小,减缩现象越明显.研究结果为以砂泥岩颗粒混合料为建筑填料的涉水工程建设提供了参考依据....
摘要:由于土石坝的应力和变形在竣工期、蓄水期和运行期变化较大,因此了解其应力应变具有重要的指导意义.以重庆市天仙湖既有坝顶加宽工程为例,采用Mohr-Coulomb强度准则进行了静力三维有限元应力应变分析.结果表明,各工况坝体大主应力分布均匀,未出现应力集中区,亦无拉应力区;水库蓄水后,坝体小主应力有明显减小趋势,且随水位的增加而减小;水库通车运行期的坝体最小主应力较蓄水期有小幅度增加,以此判断坝体发生应力破坏的可能性较小;坝体沉降主要发生在拓宽坝体内,蓄水对坝体水平位移的分布有较大影响,各工况坝体向上游水平位移主要发生在原坝体内,向下游水平位移主要发生在培厚坝体部分;此外,行车方向对坝体沉降、水平位移、大主应力、小主应力影响均较小....
摘要:砼-土界面粗糙度是影响桩基承载力的主要因素。在一定干密度和配合比的条件下,控制试样土体的含水率和试验时的接触面的粗糙度,探索了多种含水率对不同砼-土界面粗糙度条件下的滑动摩擦的影响。...
[专利] 实用新型 CN201520977976.4
重庆交通大学 2016-06-29
摘要:一种适用于土体试样自动浸水饱和装置,包括浸水容器和钢支架,浸水容器内设置透水石,透水石内设置试验试样,钢支架的内两侧设置滑轨,钢支架内设置轿厢,轿厢内设置浸水供水箱,轿厢与滑轨配合,钢支架上安装微型卷扬机,微型卷扬机的缆绳的端部连接轿厢,浸水供水箱通过出水管连接浸水容器的底部,出水管上设置第三阀门和第四阀门,第三阀门接近浸水供水箱,第四阀门接近浸水容器,浸水容器安装在浸水容器支座。本实用新型具有专门的固定的装置,加水速度适中,试样中空气能够完全排除。下部加水能够减少对试样造成的扰度,保证试样的后续试验结果的准确性。
[专利] 发明专利 CN201610058702.4
重庆交通大学 2016-07-06
摘要:本发明公开了一种母岩及其颗粒料的二维离散元模型构建方法,包括级配曲线修正,母岩试验离散元建模和颗粒料离散元建模三步骤。所述级配曲线修正按照除去级配曲线中最细一级的粒组以外的其他各粒组的颗粒质量比例,将最次粒组的质量重新分配到剩余的其他各粒组中,可获得计算机运算模拟范围内的修正模拟曲线以及基本颗粒单元的粒径区间。所述颗粒料离散元建模首先随机生成岩块区域轮廓,其次将基本颗粒单元组成岩块单元,然后对岩块内接触属性赋值,最后对岩块间接触属性赋值。按照本方法生成岩块集合体其组成岩块的颗粒数量、形式、岩块的实际轮廓均具有较好的随机性和多样性;岩块的大小是根据某一级配条件生成,且满足一定的孔隙率要求。
[专利] 发明专利 CN201610049567.7
重庆交通大学 2016-04-13
摘要:本发明公开了一种土体二维断裂试验方法及试验装置,所述试验方法根据不同断裂试验类型,将加载夹具不同组合;根据所需加载角度,将加载夹具安装到动力加载装置。加载杆与外部加载动力装置连接,加载杆的启动和加载方式均由计算机控制及数据采集系统控制。所述试验装置包括试样、加载板I和加载板II,加载夹具由完全相同的加载板I和加载板II构成。所述加载板包括夹具主体、加载杆安装孔、压剪辅助板、试样固定孔、试样夹持板、拉剪辅助板和加载杆,压剪辅助板和拉剪辅助板可拆卸。本发明的试验装置可以同时实现压剪型“—I—II型”、剪切型“II型”、拉剪型“I—II型”以及拉伸型“I型”断裂试验。
[硕士论文] 张钧堂
水利工程;水工结构工程 重庆交通大学 2017(学位年度)
摘要:黏土具有良好的抗渗性、较高的强度等优点,在土质心墙堆石坝中常被用作心墙填料。心墙是土石坝的防渗体,其抗裂性能对大坝安全具有极其重要的意义,随着高心墙坝的兴起,黏土心墙的裂缝问题受到更多的关注。本文依托国家自然科学基金面上项目(编号:51479012)和重庆市研究生科研创新基金(编号:CYS16180),从断裂力学角度出发,在总结传统断裂相关试验方法基础上,结合断裂力学理论开展了适用于压实黏土的二维断裂试验方法研究。并采用离散元PFC数值方法进行了压实黏土的二维断裂的数值仿真试验,分别从宏细观层面研究了压实黏土在拉伸、剪切、拉剪、压剪应力状态下的断裂特性。具体研究内容和结论如下:
  (1)从试样结构形式、加载方式、监测手段等方面入手,设计了适用于压实黏土的二维断裂试验装置。试验试样采用单边裂缝长方体试样,加载设备采用WDW-100微机伺服控制电子万能材料试验机,采用VIC-3D非接触全场应变测量系统进行断裂过程中试样裂缝的扩展过程、张开位移等监测。根据二维断裂中拉伸、剪切、拉剪和压剪四种应力状态下的裂纹尖端受力状态,分析了四种应力状态下的应力强度因子。
  (2)对PFC中线性接触模型中的细观参数进行敏感性分析,研究了线性接触模型中的细观参数对宏观力学特性的影响。采用GDS动三轴试验系统进行黏土的固结排水三轴试验,获得了黏土的宏观物理力学参数。参照细观参数与宏观力学特性间的关系,采用PFC双轴数值试验进行了细观参数标定,得到了与黏土宏观物理力学参数吻合较好的线性接触模型的PFC细观参数。
  (3)基于二维断裂试验方法,建立了相应的拉伸断裂PFC数值模型和剪切断裂PFC数值模型。采用离散元数值方法,研究了拉伸断裂和剪切断裂两种基本断裂形式的断裂破坏过程,分析了初始裂缝长度、初始裂缝宽度、加载速率以及试样尺寸等因素对两种基本断裂形式的宏观断裂特性、裂缝扩展过程及断裂破坏形态的影响。
  (4)基于二维断裂试验方法,建立了相应的拉剪断裂PFC数值模型和压剪断裂PFC数值模型。采用离散元数值方法,研究了这两种复合断裂形式的断裂破坏过程,分析了加载角度、初始裂缝长度、加载速率等因素对两种复合断裂形式宏观断裂特性、裂缝扩展过程及断裂破坏形态的影响。
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