【摘 要】
：
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
【机 构】
：
中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点试验室,湖北武汉430071;中国科学院大学,北京100049
论文部分内容阅读
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间;受结构性的影响,湛江黏土在π面上的强度准则在p值小于结构屈服应力时接近于Lade-Duncan准则,而在p值大于结构屈服应力时更加接近基于Mises准则和Lade-Duncan准则的广义非线性强度理论;平面应变试验结果表明,湛江黏土在平面应变加卸载条件下破坏时的b值在0.18～0.29之间,破坏时的强度可以用基于广义Mises与Lade-Duncan平面应变强度准则的广义平面应变强度准则近似估计.
其他文献
地下工程开挖导致的岩爆具有明显的滞后效应,研究显示,滞后型岩爆的发生与岩石的时滞性破坏密切相关,基于此,考虑开挖后围岩处于不同的应力水平,进行了时滞性单轴压缩试验,详细分析不同应力水平下岩石的时滞性变形破坏特征.研究结果表明:应力水平对岩石的时滞性变形破坏影响显著,随着应力水平的提高,破坏孕育时间呈指数衰减,但远超过常规单轴压缩破坏的孕育时间;时滞性单轴压缩破坏时,岩样的环向应变和体积应变明显大于常规单轴压缩试验,而且应力水平低于90％时,破坏时的环向应变迅速增长并超过了轴向应变,这也是时滞性破坏区别与常
多发的城市地面塌陷主要是土洞塌陷,基岩覆盖层的黏土颗粒含量对土洞稳定性有重要影响.选取以高岭石为主要矿物成分的黏土颗粒,混合粉砂粗颗粒,组成黏土颗粒含量百分比不同的土盖层,测得黏土颗粒含量与土层渗透系数之间的曲线关系,依据渗透系数将试验土盖层划分为透水型和阻水型两种基本类型.通过室内模型试验研究这2种土盖层中不同半径的土洞稳定性,试验结果表明:不含黏土颗粒的砂土盖层中不能形成稳定土洞;透水土盖层中的土洞稳定性差,不能形成大型土洞;阻水土盖层中的土洞的稳定性随着黏土颗粒含量的增加而增加,可形成接近临界顶板厚
为研究分布载荷加载对中心直裂纹巴西圆盘试样断裂参数的影响,综合运用复变函数理论及权函数方法,在推导出5种形式分布载荷加载下中心直裂纹巴西圆盘(简称CCBD)试样的任意Ⅰ-Ⅱ型断裂参数解析解的基础上探究接触载荷分布形式及分布角度对Ⅰ、Ⅱ型应力强度因子及T应力的影响.研究结果表明:当接触载荷的分布角度及裂纹相对长度较大时,接触载荷的分布形式对几何参数YⅠ、YⅡ及T*的影响较显著;纯Ⅰ型断裂的YⅠ、T*及纯Ⅱ型断裂的YⅡ均随接触载荷分布角度的增大而减小,而纯Ⅱ型断裂的T*却随接触角度的增大而增大;当接触载荷形式
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