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部分测试数据缺失时特殊条件下的三维应力计算
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作者 李顺群 张春伟 +4 位作者 周燕 张凯 李有兵 井乐炜 王英红 《岩土力学》 北大核心 2025年第5期1419-1428,共10页
应力状态是评价土体强度和稳定性的基础,具有极其重要的作用。然而,在应力测试过程中,局部损伤等不确定性因素可能造成传感器部分数据缺失,从而引起现有三维应力计算方法失效。为准确还原部分测试数据缺失时间段土体内部的应力状态,基... 应力状态是评价土体强度和稳定性的基础,具有极其重要的作用。然而,在应力测试过程中,局部损伤等不确定性因素可能造成传感器部分数据缺失,从而引起现有三维应力计算方法失效。为准确还原部分测试数据缺失时间段土体内部的应力状态,基于三维应力测试原理,结合轴对称和一维压缩状态的受力特点,建立了传感器部分数据缺失时三维应力计算方法。计算了某砂土地基在一维压缩条件下不同数据缺失时的三维应力、主应力、应力第一不变量I_(1)、应力第二不变量J_(2)和应力罗德角,并与数据完整时的计算结果进行了对比。结果表明,建立的计算方法具有很高的精度,且随荷载增大,相对误差减小并趋于收敛。各主应力、应力第一不变量I_(1)、应力第二不变量J_(2)和应力罗德角与一维压缩力学响应相符,表明该计算方法支持高级数据挖掘。该研究为充分利用测试数据提供了一条新的思路和一种切实可行的方法。 展开更多
关键词 三维应力测试 传感器数据缺失 转换矩阵 应力
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冲击荷载作用下非饱和场地的三维应力响应 被引量:1
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作者 李顺群 蔡田明 +4 位作者 张勋程 张丙坤 杨长松 周光毅 周燕 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期477-484,共8页
由于具有明显的瞬时性和突变性,冲击荷载作用下非饱和土的应力变化特征与静力荷载和常规动力荷载显著不同。为研究冲击荷载作用下的空间应力状态,采用三维应力测试技术对某非饱和土路基进行了原位测试。三维土压力盒分别设置在地面以下0... 由于具有明显的瞬时性和突变性,冲击荷载作用下非饱和土的应力变化特征与静力荷载和常规动力荷载显著不同。为研究冲击荷载作用下的空间应力状态,采用三维应力测试技术对某非饱和土路基进行了原位测试。三维土压力盒分别设置在地面以下0.3 m和0.6 m处,在埋点地面投影处施加连续竖向冲击荷载,实时采集应力测试数据,并利用应力变换方法得到了相应的三维应力、主应力和主方向演变过程。在此基础上,与现有一维应力测试方法和成果进行比较,进一步阐述了三维应力测试的合理性和科学性。测试数据表明,在冲击荷载作用下冲击方向(即z轴方向)上的应力分量瞬时增长明显且其增量为正值,而y方向上的正应力增量为负值。主应力方向角α、β和γ在冲击过程中发生明显偏转,α变化范围在90。以内,而β和γ由初始值快速减小至其补角,且3个方向角在一次冲击持续时间内发生多次往复变化。该研究成果对深入认识冲击荷载作用下非饱和土的应力反应和演变过程具有理论意义,可为地震或其他冲击荷载作用下的本构模型、工程设计与施工研究提供参考。 展开更多
关键词 原位测试 冲击荷载 三维应力测试 应力 主方向
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基于三维应力状态的静止侧压力系数研究 被引量:2
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作者 李顺群 刘继承 +2 位作者 刘小兰 张彦 黄雄飞 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2022年第5期193-201,共9页
为研究土体静止侧压力系数K_(0),基于土的压缩变形特性,设计制作了一种能够测算K_(0)的圆筒模型试验装置,对天津地区浅层砂土进行了一维加卸载压缩试验。采用三维土压力盒测试了各方向土压力,得到了深度分别为20、70、120 cm处土体的三... 为研究土体静止侧压力系数K_(0),基于土的压缩变形特性,设计制作了一种能够测算K_(0)的圆筒模型试验装置,对天津地区浅层砂土进行了一维加卸载压缩试验。采用三维土压力盒测试了各方向土压力,得到了深度分别为20、70、120 cm处土体的三维应力状态。基于比值形式的K_(0)计算公式,揭示了K_(0)在不同深度处的变化规律,进行了同一深度水平方向x和y上K_(0)大小的对比分析。结果表明:经过加载、卸载和稳定3个阶段,不同深度的正应力σ_(x)、σ_(y)和σ_(z)均随测试时间先增大再减小后平稳,其中竖向应力值沿深度增加明显减小;不同深度的K_(0)变化趋势基本一致,加载前期K_(0)突变是合理的,且120 cm处的稳定值满足设计规范要求;加卸载条件下K_(0)值随深度增加而增大,同一深度处K_(0x)和K_(0y)稳定值的差值在0.04~0.07之间,这与轴对称受力条件和土的各向异性相吻合;通过传统经验方法得到的K_(0)值为0.416,处于试验测算得到的K_(0)稳定值范围内;该试验装置结构具有稳定性和系统性,操作简单方便,测试结果准确可靠,研究结果可为各种土的K_(0)研究提供参考。 展开更多
关键词 静止侧压力系数 圆筒模型试验 三维应力测试方法 浅层砂土
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原生裂隙水压致裂法三维地应力测量研究 被引量:13
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作者 景锋 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1692-1696,共5页
原生裂隙水压致裂法地应力测量,充分利用了重张试验确定裂隙法向应力精度高的特点,克服了传统水压致裂法假设多、钻孔横截面最大主应力计算误差大等缺点,并且可进行大尺度的三维地应力测量,但当所测原生裂隙距离大时,应考虑应力梯度。... 原生裂隙水压致裂法地应力测量,充分利用了重张试验确定裂隙法向应力精度高的特点,克服了传统水压致裂法假设多、钻孔横截面最大主应力计算误差大等缺点,并且可进行大尺度的三维地应力测量,但当所测原生裂隙距离大时,应考虑应力梯度。介绍了原生裂隙水压致裂法三维地应力测量的原理和步骤,基于大量的实测地应力分布规律的研究成果,简化出满足一般工程的线性应力梯度形式,并推导了便捷的计算过程。工程应用发现,不考虑应力梯度的原生裂隙水压致裂法三维地应力测量结果与考虑应力梯度测量结果具有一定差别,而后者的测量结果能反映测试范围内的地应力场变化。 展开更多
关键词 原生裂隙 水压致裂法 三维应力测试 应力梯度
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