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基于振动台试验的不同含石率土-石混合体边坡地震动响应差异性研究
1
作者
谢周州
赵炼恒
+3 位作者
李亮
黄栋梁
张子健
周靖
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期2324-2337,共14页
针对土-石混合体边坡动力响应特性尚不明确的问题,基于相似原理设计开展了3组不同含石率土-石混合体边坡大型振动台试验,系统地对比分析了不同含石率土-石混合体边坡动力响应的差异。研究结果表明:土-石混合体边坡在地震作用下的加速度...
针对土-石混合体边坡动力响应特性尚不明确的问题,基于相似原理设计开展了3组不同含石率土-石混合体边坡大型振动台试验,系统地对比分析了不同含石率土-石混合体边坡动力响应的差异。研究结果表明:土-石混合体边坡在地震作用下的加速度响应符合自由面效应,即边坡在近坡顶端处的加速度放大效应要明显强于坡体内,而不同含石率土-石混合体边坡在不同频率正弦波激振作用下的动力响应差异明显,这是因为不同含石率土-石混合体边坡结构的动力特性存在差异;地震作用下,模型边坡动土压力由边坡浅表层至坡体内部呈不断增大趋势,但由于坡体变形与损伤程度不同,不同含石率边坡整体的动土压力响应程度不同;且在地震波分级加载过程中,边坡不同部位处动土压力的突变可作为边坡产生动力破坏的依据;随着含石率的上升,地震作用下边坡整体的变形程度逐渐降低:20%含石率边坡表现为由浅层至深层的连续滑动,而40%与60%含石率的边坡变形则相对较小,40%含石率边坡仅表层岩土体发生滑移,60%含石率边坡仅浅表层土体发生剥落,含石率的提升对土-石混合体边坡起到了加固作用。
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关键词
地震滑坡
振动台试验
边坡工程
土-石混合体
动力响应
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职称材料
冰水赋存演化下冻结土石混合体-结构界面强度劣化机制及模型
2
作者
唐丽云
王鹏宇
+4 位作者
郑娟娟
于永堂
金龙
崔玉鹏
罗滔
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期988-997,共10页
温升下冻结土石混合体-结构界面层孔隙内冰水赋存改变极易诱发强度劣化,而目前界面强度劣化机制及劣化规律定量表征的相关研究存在空白。制备0%,15%,30%,45%等4种含石率组合体试样,通过核磁共振、直剪试验研究了正融过程冰水赋存演化下...
温升下冻结土石混合体-结构界面层孔隙内冰水赋存改变极易诱发强度劣化,而目前界面强度劣化机制及劣化规律定量表征的相关研究存在空白。制备0%,15%,30%,45%等4种含石率组合体试样,通过核磁共振、直剪试验研究了正融过程冰水赋存演化下界面强度劣化特性,结合莫尔-库仑准则首次提出以薄膜水及毛细水含量变化率为参变量的强度劣化模型。得到结论:含石改变界面孔隙结构分布使毛细水占比升高;温升下界面抗剪强度劣化程度随含石率增加而降低;正融后不同含石率界面黏聚力衰减程度均大于内摩擦角衰减程度;黏聚力、内摩擦角与未冻水含量关系曲线分别呈阶段非线性特点及两阶段线性特点,其实质在于薄膜水及毛细水发育使得界面黏聚力和内摩擦角产生不同程度及形式的劣化。模型分析表明:随含石率升高,薄膜水及毛细水劣化系数具有“此消彼长”的特性,颗粒间及颗粒与结构接触面滑动摩擦强度和咬合摩擦强度劣化比例系数分别呈现下降、上升趋势。
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关键词
正融
土
石
混合
体
-
结构界面
冰水赋存
强度劣化模型
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职称材料
冻融循环下土石混合体-混凝土界面剪切特性及孔隙结构演化特征试验研究
被引量：
6
3
作者
唐丽云
黄涛
+4 位作者
汪卫兵
金龙
孙强
李国玉
罗滔
《中南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期1954-1969,共16页
为探明冻融循环下寒区土石混合体-混凝土界面强度劣化机制,首先,通过核磁共振(NMR)分层测试获取界面区孔隙结构演化特征;其次,考虑冻融循环次数、含石率、法向应力的影响开展直剪试验,以探究界面剪切力学特性;同时,基于分形理论定量评...
为探明冻融循环下寒区土石混合体-混凝土界面强度劣化机制,首先,通过核磁共振(NMR)分层测试获取界面区孔隙结构演化特征;其次,考虑冻融循环次数、含石率、法向应力的影响开展直剪试验,以探究界面剪切力学特性;同时,基于分形理论定量评价界面区孔隙结构特征;最后,结合界面区孔隙结构演化特征与界面强度劣化规律揭示界面强度劣化机理。研究结果表明:土石混合体层及界面层T_(2)谱分布均有2个峰值,随冻融次数增加向右发生偏移,反映了冻融过程孔隙结构的演化特性;界面剪切应力-位移曲线表现为应变软化型,界面抗剪强度及黏聚力随冻融次数增加呈现急剧下降、反翘、缓慢下降3个阶段;分形维数随冻融次数的增加呈先增大后减小趋势,随含石率的增加而增大;第1次冻融循环后,界面区土颗粒聚集成较大的团聚体,界面层孔隙体积增大,孔隙复杂程度变大,界面整体性下降,经历5次冻融后,团聚的土颗粒逐渐变脆破碎导致骨架塌落、孔隙体积减小,界面处黏结力增大,称第5次冻融循环为骨架结构变形“分水岭”,之后随冻融次数的增加碎石外部的土颗粒逐渐剥落,界面区孔隙体积增大,界面逐渐脱黏劣化。
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关键词
冻融循环
土
石
混合
体
-
混凝
土
界面
NMR
孔隙演化特征
剪切特性
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职称材料
题名
基于振动台试验的不同含石率土-石混合体边坡地震动响应差异性研究
1
作者
谢周州
赵炼恒
李亮
黄栋梁
张子健
周靖
机构
中南大学土木工程学院
中南大学重载铁路工程结构教育部重点实验室
中南大学轨道交通工程结构防灾减灾湖南省重点实验室
华南理工大学亚热带建筑与城市科学全国重点实验室
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期2324-2337,共14页
基金
国家自然科学基金面上项目(No.51878668,No.52378512)
湖南省杰出青年科学基金(No.2021JJ10063)
中国国家留学基金(No.202106370143,No.202406370243)。
文摘
针对土-石混合体边坡动力响应特性尚不明确的问题,基于相似原理设计开展了3组不同含石率土-石混合体边坡大型振动台试验,系统地对比分析了不同含石率土-石混合体边坡动力响应的差异。研究结果表明:土-石混合体边坡在地震作用下的加速度响应符合自由面效应,即边坡在近坡顶端处的加速度放大效应要明显强于坡体内,而不同含石率土-石混合体边坡在不同频率正弦波激振作用下的动力响应差异明显,这是因为不同含石率土-石混合体边坡结构的动力特性存在差异;地震作用下,模型边坡动土压力由边坡浅表层至坡体内部呈不断增大趋势,但由于坡体变形与损伤程度不同,不同含石率边坡整体的动土压力响应程度不同;且在地震波分级加载过程中,边坡不同部位处动土压力的突变可作为边坡产生动力破坏的依据;随着含石率的上升,地震作用下边坡整体的变形程度逐渐降低:20%含石率边坡表现为由浅层至深层的连续滑动,而40%与60%含石率的边坡变形则相对较小,40%含石率边坡仅表层岩土体发生滑移,60%含石率边坡仅浅表层土体发生剥落,含石率的提升对土-石混合体边坡起到了加固作用。
关键词
地震滑坡
振动台试验
边坡工程
土-石混合体
动力响应
Keywords
earthquake
-
induced landslide
shaking table test
slope engineering
soil
-
rock mixture
dynamic response
分类号
TU42 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
冰水赋存演化下冻结土石混合体-结构界面强度劣化机制及模型
2
作者
唐丽云
王鹏宇
郑娟娟
于永堂
金龙
崔玉鹏
罗滔
机构
西安科技大学建筑与土木工程工程学院
中联西北工程设计研究院有限公司
中交第一公路勘察设计研究院有限公司
西京学院陕西省混凝土结构安全与耐久性重点实验室
出处
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期988-997,共10页
基金
国家自然科学基金项目(42071100,42271144)
陕西省秦创原“科学家+工程师”队伍建设项目(2022KXJ-086)。
文摘
温升下冻结土石混合体-结构界面层孔隙内冰水赋存改变极易诱发强度劣化,而目前界面强度劣化机制及劣化规律定量表征的相关研究存在空白。制备0%,15%,30%,45%等4种含石率组合体试样,通过核磁共振、直剪试验研究了正融过程冰水赋存演化下界面强度劣化特性,结合莫尔-库仑准则首次提出以薄膜水及毛细水含量变化率为参变量的强度劣化模型。得到结论:含石改变界面孔隙结构分布使毛细水占比升高;温升下界面抗剪强度劣化程度随含石率增加而降低;正融后不同含石率界面黏聚力衰减程度均大于内摩擦角衰减程度;黏聚力、内摩擦角与未冻水含量关系曲线分别呈阶段非线性特点及两阶段线性特点,其实质在于薄膜水及毛细水发育使得界面黏聚力和内摩擦角产生不同程度及形式的劣化。模型分析表明:随含石率升高,薄膜水及毛细水劣化系数具有“此消彼长”的特性,颗粒间及颗粒与结构接触面滑动摩擦强度和咬合摩擦强度劣化比例系数分别呈现下降、上升趋势。
关键词
正融
土
石
混合
体
-
结构界面
冰水赋存
强度劣化模型
Keywords
positive thawing
FSRM
-
structure interface
evolution of unfrozen water
strength deterioration model
分类号
TU43 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
冻融循环下土石混合体-混凝土界面剪切特性及孔隙结构演化特征试验研究
被引量：
6
3
作者
唐丽云
黄涛
汪卫兵
金龙
孙强
李国玉
罗滔
机构
西安科技大学建筑与土木工程学院
西安科技大学机械工程学院
中交第一公路勘察设计研究院有限公司
西安科技大学地质与环境学院
中国科学院西北生态环境资源研究院
西京学院陕西省混凝土结构安全与耐久性重点实验室
出处
《中南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期1954-1969,共16页
基金
国家自然科学基金资助项目(42071100)。
文摘
为探明冻融循环下寒区土石混合体-混凝土界面强度劣化机制,首先,通过核磁共振(NMR)分层测试获取界面区孔隙结构演化特征;其次,考虑冻融循环次数、含石率、法向应力的影响开展直剪试验,以探究界面剪切力学特性;同时,基于分形理论定量评价界面区孔隙结构特征;最后,结合界面区孔隙结构演化特征与界面强度劣化规律揭示界面强度劣化机理。研究结果表明:土石混合体层及界面层T_(2)谱分布均有2个峰值,随冻融次数增加向右发生偏移,反映了冻融过程孔隙结构的演化特性;界面剪切应力-位移曲线表现为应变软化型,界面抗剪强度及黏聚力随冻融次数增加呈现急剧下降、反翘、缓慢下降3个阶段;分形维数随冻融次数的增加呈先增大后减小趋势,随含石率的增加而增大;第1次冻融循环后,界面区土颗粒聚集成较大的团聚体,界面层孔隙体积增大,孔隙复杂程度变大,界面整体性下降,经历5次冻融后,团聚的土颗粒逐渐变脆破碎导致骨架塌落、孔隙体积减小,界面处黏结力增大,称第5次冻融循环为骨架结构变形“分水岭”,之后随冻融次数的增加碎石外部的土颗粒逐渐剥落,界面区孔隙体积增大,界面逐渐脱黏劣化。
关键词
冻融循环
土
石
混合
体
-
混凝
土
界面
NMR
孔隙演化特征
剪切特性
Keywords
freeze
-
thaw cycle
soil
-
rock mixture
-
concrete interface
NMR
pore evolution characteristics
shear characteristics
分类号
TU445 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于振动台试验的不同含石率土-石混合体边坡地震动响应差异性研究
谢周州
赵炼恒
李亮
黄栋梁
张子健
周靖
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
冰水赋存演化下冻结土石混合体-结构界面强度劣化机制及模型
唐丽云
王鹏宇
郑娟娟
于永堂
金龙
崔玉鹏
罗滔
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
3
冻融循环下土石混合体-混凝土界面剪切特性及孔隙结构演化特征试验研究
唐丽云
黄涛
汪卫兵
金龙
孙强
李国玉
罗滔
《中南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
6
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职称材料
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