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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>>

辽宁工程技术大学
辽宁工程技术大学

营口软土特性真三轴试验及本构模型参数研究

受地质构造、应力历史、颗粒成分等因素影响,软土具有显著的区域性,不同地区的软土物理力学性质差异较大。营口地区软土是辽宁滨海地区三角洲冲积平原形成的一种典型的粉质粘土,随着地铁、隧道、基坑等工程中软土变形与强度问题越来越突出,迫切需要对营口地区软土的物理力学特性和土体变形及强度进行深入研究,增强对营口地区软土的认识,为实际工程提供一定的理论参考和借鉴。文章通过搜集工程地质资料,采用室内试验与理论分析相结合的方法,开展了营口软土力学特性的试验研究,具体成果如下:1)对比分析了营口地区与上海、天津等地区软土的物理力学特性,发现营口地区软土的孔隙比、液塑限指数、饱和度等普遍偏低;统计结果表明,营口地区软土的粘聚力比上海、天津地区的软土偏小,而内摩擦角比天津地区软土偏大,但略小于上海地区的软土;无侧限抗压强度试验测得土体的灵敏度在2-4之间,表明营口地区软土属于中灵敏度土;对含水量、密度等物理参数进行线性回归拟合,并得到了该区域的线性回归...  (本文共94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>>

《江西建材》2015年08期
江西建材

浅析真三轴试验研究现状与进展

1引言土与人类的关系特别密切,而土工试验是人们深入认识其性状、发展完善其相关理论及计算方法的有效途径,它在土力学中占有重要位置。人们一直用常规三轴试验来研究岩土的性质。但是常规三轴试验无法真实的反映在工程实际中的土的受力状态。因此产生了能够模拟土体三向同时受力的真三轴试验。2真三轴试验的研究现状最早的真三轴仪器是Kjellman在1936年设计的。从此以后,有关真三轴仪的研究工作蓬勃发展起来。有关真三轴仪器研究的设计思路各有不同,但是真三轴仪器的组成系统几乎都一样,即包括压力室部分、量测系统、控制系统和加荷系统四个部分。而在这四部分中,前三个部分相对而言容易实现,存在问题较多的则是加荷系统部分。就目前的加荷方法,都难以做到完全的去消除应力边角效应和应变非均匀性的不利影响。2.1真三轴试验国外研究国外的真三轴试验方法研究开展较早。早在1936年,在瑞典皇家地质学院工作的Kjellman设计研发了一款真三轴仪器,其在三个方向上均用刚...  (本文共1页) 阅读全文>>

《兰州理工大学学报》2013年02期
兰州理工大学学报

重塑黄土剪切屈服及破坏特性的真三轴试验

岩土材料的屈服和破坏是岩土工程研究中的关键问题.从1773年摩尔提出摩尔库伦强度准则以后[1],许多学者研究了岩土材料的屈服特性[2-8].土受荷作用后,由弹性状态发展到弹塑性状态,其应力-应变所服从的条件为屈服条件.剪切变形充分发展,即产生塑性破坏,其应力-应变所服从的条件为破坏条件.如果以应变为参变量,则屈服条件就仅是应力的函数,在应力空间可以绘出屈服面.最初出现的屈服面称为初始屈服面,随着塑性变形的发展,在应力或应变空间中变化的屈服面称为后继屈服面.对于理想塑性材料,应力状态点一旦达到屈服面,即产生持续的塑性流动,屈服面也就是破坏面;对于硬化型材料,应力状态点达到初始屈服面即产生塑性变形,随着塑性变形的发展,屈服面也在不断变化.塑性变形发展最终使得材料破坏,应力状态点达到破坏面.以往,把土材料视为理想弹塑性材料,即在屈服破坏之前土材料呈线性变形体,初始屈服面也就是破坏面.因而,试验研究重点是破坏时的应力状态及其在应力空间中...  (本文共5页) 阅读全文>>

《岩石力学与工程学报》2000年05期
岩石力学与工程学报

粉砂侧向变形特性的真三轴试验研究

1 前 言岩土工程中 ,对土体强度和变形的定量、定性分析都离不开土体应力 -应变关系的研究。广义胡克定理中的泊松比μ是反映侧向变形的重要参数 ,其实际意义是切线泊松比。在多数有限元计算中 ,不考虑泊松比小于 0和大于 0 .5的情况 ,当泊松比大于 0 .5时 ,通常 ,取泊松比等于 0 .4 9。实际工程中的应力状态往往要比轴对称复杂得多 ,如土体开挖和蓄水、枯水期中坝体中的应力状态及应力状态的变化 ,较难满足σ2 =σ3 这一条件。即使σ3 比较接近σ2 的情况 ,其应力 -应变关系和侧向变形结果是否也会比较相似呢 ?针对这一问题 ,首先对多组砂土做了特定应力路径下的真三轴试验。2 试验仪器简介本文使用的真三轴仪是由河海大学土木工程学院岩土所、南京某自动化研究所和溧阳某土工仪器厂联合研制的。试样尺寸为 7cm× 7cm× 3.5cm,如图 1所示。微机自动采集位移和应力等数据 ,微机控制应力路径、等应力控制和等应变控制试验。...  (本文共4页) 阅读全文>>