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土体各向异性变形特性真三轴试验研究

土体各向异性变形是岩土工程和土力学理论研究中重要问题之一,但各向异性变形的许多现象和规律至今尚未被完全认识。该问题的研究除了本身比较复杂以外,还受土工测试手段限制较大,若没有真三轴仪和相应的真三轴试验,分析研究土体各向异性变形特性就较困难。弄清受荷单元的主应力主应变关系是认识各向异性变形性状的有效方法,而真三轴试验是必要的手段。诸多土体本构模型都会直接或间接面临对受荷单元主应力主应变关系的模拟,但由于不考虑或考虑各向异性变形特性不周,对各向异性变形问题的计算分析就会出现不合理。如应用广泛的Duncan—张模型在土坝、面板坝有限元应力变形计算分析中就存在与实际观测值不一致、不合理的结果,许多模型也同样存在类似的问题。因此,土体各向异性变形特性是本文重点关注的问题。本文土体各向异性变形性状的研究主要为了研究侧向变形以及不同主应力加荷向的主应力主应变关系的不同变化规律。侧向变形可以从侧向应变、侧向应变与加荷向应变之间的相对比例关系或侧  (本文共156页) 本文目录 | 阅读全文>>

《浙江大学学报(工学版)》2017年09期
浙江大学学报(工学版)

新型被动式真三轴试验装置

自20世纪初,Richart等[1]进行了混凝土圆柱体在均匀围压和螺旋箍筋约束下的受压试验研究,提出约束效应公式后,研究学者们对混凝土在约束力作用下的本构关系进行了三轴受压试验和理论研究分析,发现在侧向围压状态下,混凝土的抗压强度和延性都会有所提高[2-4].基于混凝土多轴受力下的试验和理论研究成果,纤维增强复合材料(fiber reinforced polymer,FRP)约束混凝土开始被广泛应用于结构加固工程中.混凝土受到的侧向约束力随混凝土侧向变形的变化而变化的约束机制称为被动约束.混凝土侧向约束力与变形无关,为恒定值的约束机制称为主动约束.由于FRP是线弹性材料,FRP约束混凝土施加给混凝土的侧向围压与混凝土的侧向应变成正比关系,为被动约束;由于钢材为弹塑性材料,在与混凝土共同受力下,钢管或钢筋很快达到屈服强度,混凝土环向约束力保持恒值,常被简化为主动约束.混凝土是一种静水压力敏感性材料,具有应力路径相关性[5-6].主...  (本文共8页) 阅读全文>>

《岩石力学与工程学报》2017年11期
岩石力学与工程学报

基于大型真三轴试验的砂砾石料强度–剪胀特性研究

国家的“一带一路”发展战略,是新时期对外开放和区域协调发展的重大战略举措。在“一带一路”沿线,正在建设或规划一批调节性能好的高土石坝,坝基覆盖层一般深达几十米,最深的达500多米。现场条件下,覆盖层内岩土体所处的应力状态通常为三向不等压的复杂应力状态。理论和试验研究已经证明,常规三轴条件下与复杂应力状态下的土体强度不同,探讨三向不等压应力状态下的强度与变形问题,对于正确揭示覆盖层土石料的力学特性、指导工程实践具有重大意义。真三轴研究最早可追溯至1936年Kjellman的砂土试验研究,以克服常规三轴只能模拟轴对称条件下土体的力学行为的局限性。随后,P.V.Lade等[1-3]开展了不同粒径土体的真三轴试验。吕玺琳等[4]基于试验研究和理论推导,研究了砂土的强度参数与三轴状态强度参数的转化方程。L.Q.Anh Dan等[5]采用真三轴仪评估了砂砾的准弹性性能,其试样尺寸为250 mm×220 mm×500 mm。C.Choi等[6...  (本文共8页) 阅读全文>>

吉林大学
吉林大学

真三轴煤矿石耦合测试系统技术研究与应用

近年来,国内外对于真三轴试验装置的研究已经取得了很大的进步,这对岩土力学的发展起到了很大的促进作用。本课题是与黑龙江科技大学合作,将真三轴岩石力学测试技术与煤与瓦斯突出测试技术相结合,设计一套真三轴煤矿石耦合测试装置,用来模拟煤矿石在深层所受的三向不等主应力、高瓦斯压力、高温度环境下对煤矿动力灾害发生所产生的影响,也可单独进行煤与瓦斯突出试验。本文主要是从以下几个方面进行研究:首先,根据功能要求和参数设计一套4MN真三轴煤矿石耦合测试试验装置,完成工作原理的设计,包括液压气压控制原理设计使其在理论上能够满足功能设计要求,使其在原理上能够实现在三个方向上同步加载,既要有较高的同步精度和也需要有较好的加载稳定性,装置能够实现单轴双轴加载也能实现三轴加载。加热系统能够对箱体内进行加热,为试件提供一个所需的测试温度环境。气压系统向箱体内部充入最大压强为8MPa的气体。其次,完成装置的具体结构设计,将真三轴岩石力学测试技术与煤与瓦斯突出测...  (本文共73页) 本文目录 | 阅读全文>>

《岩土工程技术》2003年05期
岩土工程技术

国内真三轴试验仪的发展及应用

0 引 言传统的普通三轴仪只能针对轴对称应力状态研究土体的力学特性 ,而土体的真实的应力状态一般是不对称 ,有时是三向应力状态的 ,如平面应变等。随着土体本构理论研究的深入 ,一些能够模拟土体在复杂应力条件下的试验仪器也得到发展 ,如薄壁孔隙圆柱扭剪仪、真三轴仪、平面应变仪等。其中 ,真三轴仪采用立方体试样 ,从三个主应力方向分别加载 ,可以研究复杂应力状态下土体的力学特性。真三轴仪自 1 93 6年Kjellman设计成功以来[1] ,国内外先后研制了多种真三轴仪 ,按照中主应力的施加方式的不同 ,一般可以分为三种 :刚性水平加压板真三轴仪、柔性水平加压板真三轴仪及刚柔复合加压真三轴仪。1 国内真三轴仪发展由于真三轴仪原理的复杂性、研制代价相对比较昂贵、国内土力学和土工测试技术发展水平等诸多因素的限制 ,我国 2 0世纪 80年代之前还没有自主研制和引进真三轴仪 ,后来真三轴仪的研制和试验研究也主要是在清华大学、同济大学和河海...  (本文共5页) 阅读全文>>

《水利学报》2002年12期
水利学报

软土的真三轴试验研究

土的工程性质是岩土工程界所关心的问题,长期以来,常规三轴试验成为研究土的性质及指标的主要试验手段,包括研究土的各向异性性质。常规三轴的主要缺点是它只能对土体施加两个方向的主应力,从而使土体处于轴对称的应力状态,因此,只能反映轴对称应力状态下的强度和变形规律,而忽略中主应力的影响,不能代表土体在实际三维复杂应力状态下的性能。中主应力对土的性质影响较大。作者进行了真三轴试验,研究土在三维应力状态下的应力-应变性状。1 真三轴的试验研究为了探讨软土在复杂应力状态下的强度与变形规律,采用由赵锡宏教授[1,2]主持研制成功的同济大学真三轴仪进行不排水剪切试验,对软土的强度与变形规律进行仔细研究。1 1 真三轴仪及其特性 1986年同济大学真三轴仪在我国首创研制成功。该仪器为刚柔混合型,主要由压力室、中主应力压力腔、加压系统、排水系统和量测系统组成,见图1。中主应力压力腔由柔图1 真三轴仪工作原理图—47—性加压囊、刚性框架和盖板组成,如图...  (本文共5页) 阅读全文>>