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含水合物沉积物三轴剪切试验与损伤统计分析 被引量:36
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作者 刘乐乐 张旭辉 +1 位作者 刘昌岭 业渝光 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期720-729,共10页
天然气水合物开采诱发水合物分解,削弱水合物地层强度,可能导致地层滑动和生产平台倒塌等工程地质灾害,对水合物开采安全性构成严重威胁.深入理解含水合物沉积物力学性质并建立合理的本构关系模型是水合物开采安全性评价的前提条件.在... 天然气水合物开采诱发水合物分解,削弱水合物地层强度,可能导致地层滑动和生产平台倒塌等工程地质灾害,对水合物开采安全性构成严重威胁.深入理解含水合物沉积物力学性质并建立合理的本构关系模型是水合物开采安全性评价的前提条件.在自主研发的含水合物沉积物力学性质测试实验装置上,采用饱和水海砂沉积物气体扩散法制备了含水合物沉积物样品,并开展了系列的排水三轴剪切试验,通过时域反射技术实现了样品中水合物饱和度的实时在线测量;基于复合材料的罗伊斯(Reuss)应力串联模型和沃伊特(Voigt)应变并联模型提出了含水合物沉积物等效弹性模量的细观力学混合律模型,结合损伤统计理论和摩尔-库伦破坏准则改进了含水合物沉积物的本构关系模型.结果表明:随着水合物饱和度的增加和有效围压的减小,应力-应变曲线由应变硬化型变为应变软化型,割线模量和峰值强度均随水合物饱和度与有效围压的增加而提高,黏聚力受水合物饱和度影响明显,而内摩擦角基本不变;提出的等效弹性模量细观力学混合律模型与改进的本构关系模型均具有良好的适用性,模型参数少且物理意义明确. 展开更多
关键词 含水合物沉积物 时域反射技术 三轴剪切试验 混合律模型 统计损伤理论
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基于离散元方法的沥青混合料虚拟三轴剪切试验三维模拟 被引量:9
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作者 杨军 焦丽亚 +1 位作者 王克利 张建同 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1057-1061,共5页
基于离散元方法建立了沥青混合料的细观力学结构模型,并通过虚拟三轴剪切试验,模拟验证了该模型的合理性.首先,开发了基于方孔筛工作机制的粗集料生成算法,建立了不规则形状的颗粒,使得粗集料的形状控制多样化和精确化.然后,将具有实际... 基于离散元方法建立了沥青混合料的细观力学结构模型,并通过虚拟三轴剪切试验,模拟验证了该模型的合理性.首先,开发了基于方孔筛工作机制的粗集料生成算法,建立了不规则形状的颗粒,使得粗集料的形状控制多样化和精确化.然后,将具有实际纵向分布特征的空隙相引入到沥青混合料的细观结构模型中,取代了传统方法中空隙随机分布的处理模式.结合室内试验和虚拟试验,获取了中高温条件下的沥青砂浆接触本构模型参数.虚拟三轴剪切试验的模拟结果以及对沥青混合料抗剪强度的预测结果验证了建立的细观结构力学模型的合理性,离散元虚拟试件产生的剪切破坏和实际试件破坏形态一致,由虚拟试验得到的抗剪强度和实际结果基本吻合. 展开更多
关键词 沥青混合料 细观结构 离散元方法 三轴剪切试验 粗集料相
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疏浚淤泥流动固化土的三轴剪切试验研究 被引量:7
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作者 丁建文 洪振舜 刘松玉 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期1070-1074,共5页
为了分析高含水率疏浚淤泥流动固化土的强度特性,对疏浚淤泥流动固化土进行了三轴剪切试验研究.通过三轴试验仪,开展了不同配比和不同龄期的流动固化土的固结不排水(CU)三轴剪切试验.结果表明,疏浚淤泥流动固化土的抗剪强度包线由双折... 为了分析高含水率疏浚淤泥流动固化土的强度特性,对疏浚淤泥流动固化土进行了三轴剪切试验研究.通过三轴试验仪,开展了不同配比和不同龄期的流动固化土的固结不排水(CU)三轴剪切试验.结果表明,疏浚淤泥流动固化土的抗剪强度包线由双折线组成,屈服前的强度包线与水平轴近似平行(平均夹角为4.8°),屈服后的强度包线与水平轴夹角增加了许多(平均为18.1°);屈服后的强度包线几乎是一条过原点的直线.基于三轴剪切试验结果和传统的土的抗剪强度理论,给出了流动固化土的抗剪强度表达式.通过三轴试验,揭示了主应力差和孔隙水压力随围压增长的规律,明确了疏浚淤泥流动固化土的抗剪强度性状. 展开更多
关键词 疏浚淤泥固化土 三轴剪切试验 强度包线 双折线 结构性
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基于离散元方法的沥青混合料三轴剪切试验模拟研究 被引量:6
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作者 王昊鹏 焦丽亚 +2 位作者 王潇婷 王晓春 杨军 《中外公路》 北大核心 2014年第4期256-261,共6页
为了从沥青混合不连续特征的角度更好地评价和预估其抗车辙能力,采用离散元方法建立沥青混合料细观结构模型,并进行沥青混合料三维离散元虚拟三轴剪切试验。将模拟结果与宏观试验结果进行比较,分析模型参数与试验参数之间的关系。最后... 为了从沥青混合不连续特征的角度更好地评价和预估其抗车辙能力,采用离散元方法建立沥青混合料细观结构模型,并进行沥青混合料三维离散元虚拟三轴剪切试验。将模拟结果与宏观试验结果进行比较,分析模型参数与试验参数之间的关系。最后将二维虚拟试验结果和三维虚拟试验结果进行对比。结果表明:三维离散元模拟结果与试验室试验结果具有较好的相关性,且规律一致,验证了模型的正确性,可基于此模型建立评价和预估沥青混合料抗车辙能力的虚拟试验方法;三维离散元模型由于更多地考虑了材料的嵌挤作用,比二维离散元模型精度更高。 展开更多
关键词 沥青混合料 车辙 三轴剪切试验 离散元方法
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冻结盐渍土三轴剪切试验过程中的损伤及压融分析 被引量:14
5
作者 高娟 赖远明 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期707-715,共9页
三轴剪切过程中损伤及压融等力学性质对冻结盐渍土的强度及变形影响显著。通过对-15℃德令哈含盐砂土进行一系列的三轴剪切循环试验及CT扫描试验,分析冻结盐渍土在三轴试验过程中的损伤演化以及压融量变化规律。研究发现,在三轴剪切中... 三轴剪切过程中损伤及压融等力学性质对冻结盐渍土的强度及变形影响显著。通过对-15℃德令哈含盐砂土进行一系列的三轴剪切循环试验及CT扫描试验,分析冻结盐渍土在三轴试验过程中的损伤演化以及压融量变化规律。研究发现,在三轴剪切中损伤变量随静水压力的变化而改变,在本文条件下当静水压力在1~12 MPa之间时,损伤变量随围压的增加而增加,当静水压力超过12 MPa时,损伤变量反而呈现减小趋势。同时,定义压融阈值ps以及压融量达到最大值时对应的静水压力值pm,研究表明:当静水压力小于ps时,试样内部几乎不存在压融现象;当静水压力大于ps且小于pm时试验内部的压融量可用二次函数描述;当静水压力超过pm时,试样中的压融量达到最大值λm,且压融极值点与损伤变量极值点对应的静水压力值基本一致。 展开更多
关键词 冻结盐渍土 三轴剪切试验 损伤 压融分析
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淤泥土在三轴剪切试验中的性状和应力路径 被引量:1
6
作者 张芳枝 吴煌峰 梁志松 《西部探矿工程》 CAS 2003年第9期19-20,共2页
通过对原状淤泥土的三轴固结不排水剪切试验 ,研究淤泥土在三轴剪切试验中的性状和应力路径 ,得出了一些有益的结论。
关键词 淤泥土 三轴剪切试验 性状 应力路径
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巨粒土原位直剪试验和室内三轴剪切试验比较 被引量:2
7
作者 周志坚 阎宗岭 《中外公路》 北大核心 2010年第3期312-314,共3页
对巨粒土进行了原位剪切试验和室内三轴剪切试验,并对试验结果进行比较,得出了室内三轴试验和原位试验的优缺点,认为原位剪切试验测得的c、φ值离散度明显大于室内三轴剪切试验,且在三轴剪切试验中巨粒土试样的固结程度要高于工程中的... 对巨粒土进行了原位剪切试验和室内三轴剪切试验,并对试验结果进行比较,得出了室内三轴试验和原位试验的优缺点,认为原位剪切试验测得的c、φ值离散度明显大于室内三轴剪切试验,且在三轴剪切试验中巨粒土试样的固结程度要高于工程中的实际固结程度,在以后的试验中应尽量采用较小的围压进行固结。 展开更多
关键词 巨粒土 原位剪切试验 三轴剪切试验
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土工直接剪切试验和三轴剪切试验优缺点及适用范围 被引量:11
8
作者 孙莉萍 杨玉春 刘槊 《水利水电工程设计》 2013年第4期40-42,47,共4页
土工试验是解决土工问题的一个工作环节,通过对直接剪切试验和三轴剪切试验的优缺点对比分析,调整不同级别的建筑物对试验方法的选择,以使试验结果更加符合岩土工程运行工况。
关键词 直接剪切试验 三轴剪切试验 快剪 固结快剪 慢剪
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砾石料尾矿坝力学性质大型三轴剪切试验研究
9
作者 马艳晶 江洎洧 《中国矿山工程》 2021年第4期5-8,共4页
某尾矿坝采用砾石料一次建坝方式建设,分两期实施。在开展二期工程前,对已填筑坝体砾石料的物理力学性能指标进行了系统测试,为坝体加高工程稳定性评价分析提供理论依据。现场取样进行颗粒分析表明,该筑坝料为级配良好砾,同时基于现场... 某尾矿坝采用砾石料一次建坝方式建设,分两期实施。在开展二期工程前,对已填筑坝体砾石料的物理力学性能指标进行了系统测试,为坝体加高工程稳定性评价分析提供理论依据。现场取样进行颗粒分析表明,该筑坝料为级配良好砾,同时基于现场检测干密度指标,在室内开展了不同固结排水状态下砾石料的大型三轴剪切试验,以了解其在不同状态下的力学性能。试验结果表明:筑坝砾石料CD试验抗剪强度指标内聚力c为20 k Pa,摩擦角φ为31.8°;CU试验抗剪强度指标内聚力c为8 k Pa,摩擦角φ为29.2°;UU试验抗剪强度指标内聚力c为107 k Pa,摩擦角φ为4.0°。 展开更多
关键词 尾矿坝 砾石料 大型三轴剪切试验 抗剪强度
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论南水北调穿黄工程低液限粘土三轴剪切试验
10
作者 葛明明 杜冰 《山西建筑》 2010年第30期131-132,共2页
借助室内三轴压缩仪对南水北调穿黄工程南岸低液限粘土进行了不固结不排水和固结排水三轴剪切试验,通过计算得到了抗剪强度指标,为南水北调穿黄工程提供了更为合理有用的参数。
关键词 三轴剪切试验 抗剪强度 低液限粘土
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土石混合填料大型三轴剪切试验研究 被引量:11
11
作者 景宏君 张延青 +1 位作者 顾行文 凌华 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2019年第2期270-275,共6页
为研究土石混合填料在不同土石混合比情况下的力学响应,以国道316旬阳至安康二级公路改建工程中的填石高路堤工程为依托,利用大型三轴剪切试验仪,在4种不同围压条件下,分别对土石混合质量比为3∶7和3∶2的试样进行固结不排水剪切试验。... 为研究土石混合填料在不同土石混合比情况下的力学响应,以国道316旬阳至安康二级公路改建工程中的填石高路堤工程为依托,利用大型三轴剪切试验仪,在4种不同围压条件下,分别对土石混合质量比为3∶7和3∶2的试样进行固结不排水剪切试验。发现当土石混合比为3∶7时,在低围压(200 kPa)条件下,试样应力-应变曲线为应变硬化型,在高围压(400,600和800kPa)条件下,试样应力-应变曲线在达到峰值应力后有所下降,表现为弱应变软化。在4种围压条件下,试样体应变均表现为随轴向应变先增大后减小,即试样先剪缩后剪胀,且表现为随着围压的增大,剪缩量不断增大,然后达到峰值,随后体应变减小,表现出剪胀趋势,且随着围压的增大,剪胀趋势减弱。当土石混合比为3∶2时,在4种围压条件下,试样应力-应变曲线均表现为应变硬化,无明显的峰值强度。试样体应变均随轴向应变增大而增大,即试样一直表现为剪缩,且围压越大,剪缩趋势越明显,剪缩量越大。体变速率(dεv/dε1)能较好地反映试样变形特性和应力-应变特性。结果表明:土石混合比的变化对土石混合料剪胀性影响很大,对应力-应变特性的影响主要体现在加载后期。 展开更多
关键词 土石混合料 大型三轴剪切试验 应力-应变关系 剪胀性 体变速率
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应力路径下深部人工冻结黏土三轴剪切试验研究 被引量:2
12
作者 汪承维 李栋伟 《煤炭工程》 北大核心 2013年第7期118-120,123,共4页
采用先固结、低温下冻结后轴向加载的试验方法,模拟多圈冻结管的冻结井筒开挖时深部冻黏土在径向卸载过程中的力学过程。通过大量的三轴剪切试验,获得了不同冻结温度、固结围压和应力路径下的冻黏土剪切试验结果:偏应力较小时人工冻土... 采用先固结、低温下冻结后轴向加载的试验方法,模拟多圈冻结管的冻结井筒开挖时深部冻黏土在径向卸载过程中的力学过程。通过大量的三轴剪切试验,获得了不同冻结温度、固结围压和应力路径下的冻黏土剪切试验结果:偏应力较小时人工冻土的三轴剪切应力—应变曲线呈直线型,可以选用Mohr-Coulomb屈服函数来描述,若偏应力很大时人工冻土的三轴剪切应力—应变曲线为抛物线型分布,可以选用改进的Zienkiewicz-Pande抛物线型屈服准则来表达;随着固结围压的增大和冻结温度的降低冻土剪切强度也成比例增加,约0.2MPa/℃。 展开更多
关键词 深部冻黏土 卸载应力路径 偏应力 固结围压 三轴剪切试验
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土石混合体三轴剪切试验及三维多重剪切边界面模型 被引量:2
13
作者 曾章波 黄华 +3 位作者 梅龙喜 裴志勇 邹熠 方火浪 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期644-651,共8页
土石混合体是介于离散和连续介质之间的特殊地质材料,其颗粒分布特征和力学特性是控制土石混合体高填方工程稳定性的重要因素。以白鹤滩水电站库区象鼻岭移民安置点防护堤工程为依托,利用大型三轴试验仪,对两种土石混合体填筑料在3种不... 土石混合体是介于离散和连续介质之间的特殊地质材料,其颗粒分布特征和力学特性是控制土石混合体高填方工程稳定性的重要因素。以白鹤滩水电站库区象鼻岭移民安置点防护堤工程为依托,利用大型三轴试验仪,对两种土石混合体填筑料在3种不同围压条件下进行固结排水剪切试验,分析了土石混合体的偏差应力和体积应变随轴向应变的变化规律以及剪缩和剪胀特性。在此基础上,根据粒状土的临界状态和边界面弹塑性理论,引入了适合于土石混合体的临界黏聚力和状态参数,并基于空间随机分布微观剪切结构,建立了土石混合体状态相关三维多重剪切边界面模型。通过模型模拟结果与三轴剪切试验结果的比较,验证了该模型能够合理地描述土石混合体在低围压下的应变软化和剪胀特性,以及在高围压下的应变硬化和剪缩特性。 展开更多
关键词 土石混合体 三轴剪切试验 应力-应变关系 剪胀性 多重剪切 边界面
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沥青混合料三轴剪切试验研究 被引量:2
14
作者 张海洲 刘伟 《现代交通技术》 2009年第4期5-7,共3页
在国外三轴试验研究的基础上,引进开发了沥青混合料的三轴试验方法,采用简单剪切仪(SST试验机)对几种不同类型的沥青混合料进行了三轴剪切试验研究,分析了试验温度、围压以及沥青胶结料等级、级配类型对沥青混合料抗剪切能力的影响,得... 在国外三轴试验研究的基础上,引进开发了沥青混合料的三轴试验方法,采用简单剪切仪(SST试验机)对几种不同类型的沥青混合料进行了三轴剪切试验研究,分析了试验温度、围压以及沥青胶结料等级、级配类型对沥青混合料抗剪切能力的影响,得到了沥青混合料在三轴应力状态下的力学特性。 展开更多
关键词 沥青混合料 高温性能 三轴剪切试验 SST
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三轴剪切试验中几个基本问题的研究 被引量:1
15
作者 王志玲 方涤华 《人民黄河》 CAS 北大核心 1992年第9期38-41,共4页
对小浪底击实粘上固结后B值的变化及其对强度特性影响的试验研究表明,已抽气饱和的试样,固结后再测定B值,B<1将引起土体抗剪强度增加,但不符合有效应力原理。试验中还发现,目前使用的三轴仪,底座及试样帽为平直侧面型,不利于止水;按... 对小浪底击实粘上固结后B值的变化及其对强度特性影响的试验研究表明,已抽气饱和的试样,固结后再测定B值,B<1将引起土体抗剪强度增加,但不符合有效应力原理。试验中还发现,目前使用的三轴仪,底座及试样帽为平直侧面型,不利于止水;按常规试验步骤测出的B值及固结排水量不能正确反映试样的饱和情况和排水量。文中提出在底座和试样帽上各开两道弧形浅槽,涂上硅脂以解决漏水问题;并建议用10~20kPa的周围压力排水,以排水后测得的B_0反映试样的饱和度为宜。 展开更多
关键词 三轴剪切试验 固结 排水量 饱和土
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新型三轴剪切试验试样排水固结装置的研制与应用
16
作者 张锦成 高理华 苏志刚 《岩土工程技术》 2011年第5期267-270,F0003,共5页
三轴剪切试验是岩土工程中常见的室内试验,其目的主要是为了获得土的抗剪强度指标和土中孔隙水压力的变化情况。三轴的固结不排水剪(CU)和固结排水(CD)剪试验可以获得土的总应力抗剪强度指标和有效应力抗剪强度指标,因此具有其它剪切试... 三轴剪切试验是岩土工程中常见的室内试验,其目的主要是为了获得土的抗剪强度指标和土中孔隙水压力的变化情况。三轴的固结不排水剪(CU)和固结排水(CD)剪试验可以获得土的总应力抗剪强度指标和有效应力抗剪强度指标,因此具有其它剪切试验无法替代的优势。但因试验过程中排水固结的时间很长,影响了试验进度,从而影响到整个工程的进度和经济效益。通过对三轴剪切试样排水固结过程的机理分析,介绍了制作一种可以大大缩短大量试样排水固结时间的装置及该装置的研制方法。采用该装置,可使CU试验的效率提高6~12倍,可使CD试验的效率提高3~6倍。可节约大量的生产成本,提高工作效率,经济效益明显。 展开更多
关键词 三轴剪切试验 土试样 排水固结 装置研制
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旧水泥混凝土路用再生集料三轴剪切试验研究
17
作者 张文慧 吴旷怀 +1 位作者 蔡旭 熊子君 《中国建材科技》 2016年第4期44-46,共3页
本研究采用室内三轴剪切渗透仪对广西废旧水泥混凝土路用再生集料进行了一系列不同围压、含水率条件下的静力三轴试验,并对影响再生集料级配抗剪强度的不同因素进行了系统的分析。
关键词 再生集料 三轴剪切试验 抗剪强度
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某粗粒土大型三轴剪切试验研究 被引量:6
18
作者 李晓云 赵宝平 《西北水电》 2011年第3期86-88,共3页
针对粗粒土的特点,采用大型三轴剪切试验对粗粒土的工程性质进行了试验研究。通过试验数据绘制粗粒土的压力变形关系曲线,并求取非线性应力应变参数,为数值计算提供依据。
关键词 粗粒土 抗剪强度 三轴剪切试验
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黏性土烘干状态下的三轴剪切试验
19
作者 茹克亚.阿不地热依木 阿不都塞买提.卡力 《山西建筑》 2015年第27期78-79,共2页
采取黏性土成型烘干状态下的试验条件,对黏性土烘干状态下的试样进行了三轴剪切试验,分析了土的破坏特征,并得出黏性土在烘干状态下的应力应变曲线、受力特点、破坏特点,为生土房屋建筑的研究提供了一定的参考依据。
关键词 黏性土 烘干状态 三轴剪切试验 受力性能
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露天煤矿土岩三轴剪切试验方法探讨
20
作者 杨洪海 《露天采矿技术》 CAS 1994年第2期40-44,共5页
露天煤矿土岩三轴剪切试验方法探讨煤科总院抚顺分院杨洪海露天煤矿的边坡稳定是保证安全生产的关键。边坡失稳往往多发生在断层破碎带和软弱层处。因此,测定该处土岩的力学强度是边坡稳定评价的前提。过去常用直剪仪,但直剪仪所测指... 露天煤矿土岩三轴剪切试验方法探讨煤科总院抚顺分院杨洪海露天煤矿的边坡稳定是保证安全生产的关键。边坡失稳往往多发生在断层破碎带和软弱层处。因此,测定该处土岩的力学强度是边坡稳定评价的前提。过去常用直剪仪,但直剪仪所测指标:凝聚力C和内摩擦角Φ比较粗糙,... 展开更多
关键词 露天煤矿 土岩 三轴剪切试验 边坡稳定 直剪仪 内摩擦角 力学强度 软弱层 不排水剪 孔隙压力
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