湿态混凝土常规三轴压缩试验研究 被引量：2

1

作者 陈伟 彭刚 +1 位作者 周寒清 吴彬 《水电能源科学》 北大核心 2014年第4期121-124,共4页

为了研究水饱和情况下混凝土性能(相比于自然湿度混凝土)的变化情况,对不同应变速率时的自然湿度和水饱和混凝土做了常规三轴应力作用下的抗压试验,得到了不同湿度混凝土的应力应变全曲线,分析了不同湿度混凝土的峰值应力与应变、割线... 为了研究水饱和情况下混凝土性能(相比于自然湿度混凝土)的变化情况,对不同应变速率时的自然湿度和水饱和混凝土做了常规三轴应力作用下的抗压试验,得到了不同湿度混凝土的应力应变全曲线,分析了不同湿度混凝土的峰值应力与应变、割线弹性模量,并基于损伤力学研究了混凝土的力学损伤特性。研究结果表明,常规三轴压缩状态下水饱和混凝土相同应变所对应的应力值较自然湿度混凝土小,即相同应变作用下水饱和混凝土较自然湿度混凝土破坏严重,这种状态将一直持续到混凝土破坏为止。 展开更多

关键词 混凝土 常规三轴压缩试验 应变速率 损伤特性

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三轴压缩条件下单裂隙岩石的破坏特性研究 被引量：49

2

作者 肖桃李 李新平 郭运华 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期3251-3256,共6页

通过在高强硅粉砂浆材料模型中预制特定倾角和特定尺寸的单裂隙,以常规三轴压缩试验为手段,研究单裂隙试样的破坏特性。试验中观察到3类典型的裂纹,即拉伸型裂纹(Ⅰ型)、滑移型裂纹(Ⅱ型)和撕开型裂纹(Ⅲ型),其中Ⅱ型、Ⅲ型裂纹在三维... 通过在高强硅粉砂浆材料模型中预制特定倾角和特定尺寸的单裂隙,以常规三轴压缩试验为手段,研究单裂隙试样的破坏特性。试验中观察到3类典型的裂纹,即拉伸型裂纹(Ⅰ型)、滑移型裂纹(Ⅱ型)和撕开型裂纹(Ⅲ型),其中Ⅱ型、Ⅲ型裂纹在三维试验中普遍存在,Ⅰ型裂纹仅在部分试件中观察到;三轴压缩条件下试样的破裂模式有3种,即拉剪复合破坏、"X"型的剪切破坏和沿裂隙面的剪切破坏。试验结果表明:三轴压缩条件下的单裂隙试样的裂隙扩展规律与预制裂隙关系密切,围压是试样宏观破裂模式的主要影响因素,预制裂隙长度主要影响裂隙扩展的规模,预制裂隙倾角则是新裂隙起裂的诱因。 展开更多

关键词 岩石力学 模型材料 常规三轴压缩试验 破坏特性 Ⅲ型裂纹

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三轴压缩条件下冻融单裂隙岩样裂缝贯通机制 被引量：46

3

作者 路亚妮 李新平 吴兴宏 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1579-1584,共6页

采用岩石力学伺服试验机,对预制单裂隙模型试样进行冻融循环后的三轴压缩试验,基于冻融循环试验对裂隙岩体的冻融损伤劣化模式进行研究,探讨经历不同冻融循环次数后的裂隙岩样在三轴压缩条件下裂缝的贯通机制。试验发现:裂隙岩体的冻融... 采用岩石力学伺服试验机,对预制单裂隙模型试样进行冻融循环后的三轴压缩试验,基于冻融循环试验对裂隙岩体的冻融损伤劣化模式进行研究,探讨经历不同冻融循环次数后的裂隙岩样在三轴压缩条件下裂缝的贯通机制。试验发现:裂隙岩体的冻融损伤劣化模式有颗粒散落模式、龟裂模式和沿预制裂隙断裂模式3种;在三轴加载条件下,冻融裂隙岩样的贯通模式呈现拉贯通、剪贯通、压贯通和混合贯通4种;贯通模式和冻融循环次数、围压的大小以及裂隙倾角有关,随着冻融循环次数的增加和围压的升高,岩样表面的破裂线越来越多,导致裂纹的贯通模式由单一贯通转换为混合贯通,在围压为2、6 MPa时,岩样的破坏模式为拉-压贯通,而围压为4 MPa时,岩样主要呈现拉贯通,裂隙倾角为30°的岩样主要贯通模式为拉贯通,裂隙倾角为60°的岩样主要贯通模式为剪贯通。 展开更多

关键词 岩石力学 模型材料常规三轴压缩试验 冻融循环 贯通机制

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高温高压作用下致密砂岩三轴压缩试验 被引量：6

4

作者 邓辉 张咪 +1 位作者 邓通海 张茜 《石油与天然气地质》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1172-1179,共8页

为探究温度和围压对四川盆地新场气田须家河组二段致密石英砂岩力学性质和破坏方式的影响,利用MTS815电液伺服控制刚性试验机还原其地下深部高温高压的地质环境进行常规三轴压缩试验。结果表明,温度一定时,试样的三轴抗压强度和弹性模... 为探究温度和围压对四川盆地新场气田须家河组二段致密石英砂岩力学性质和破坏方式的影响,利用MTS815电液伺服控制刚性试验机还原其地下深部高温高压的地质环境进行常规三轴压缩试验。结果表明,温度一定时,试样的三轴抗压强度和弹性模量平均值均随围压增大而增大;围压一定时,随试验温度升高,60℃之前,致密石英砂岩试样的粘聚力呈二次非线性减小,内摩擦角、三轴抗压强度及弹性模量呈非线性增加;60℃之后,各参数变化趋势则与之前相反。60℃是温度-围压共同作用条件下试样力学性质变化的温度节点。在0~100 MPa围压范围、15~150℃温度范围内,致密砂岩试样变形破坏类型取决于温度和围压,围压对岩石强度的影响程度大于温度。按试样破坏过程和破坏方式,可将应力-应变曲线大致分为5种类型,破坏方式包含拉张破坏、剪切破坏、剪胀破坏和拉张-剪切破坏。 展开更多

关键词 围压 变形破坏类型 常规三轴压缩试验 致密石英砂岩 新场气田 四川盆地

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山区船闸地基粉砂质泥岩室内压缩试验研究 被引量：2

5

作者 吴礼国 李泳龙 裴建良 《人民长江》 北大核心 2022年第1期198-203,共6页

利用MTS 815试验系统对岷江尖子山航电枢纽工程右岸船闸地基挤压破碎带粉砂质泥岩进行了系统的单轴压缩和常规三轴压缩试验,得到了其基本力学性质和破坏形态。研究结果表明:天然含水量和溶蚀作用对砂质泥岩的单轴抗压强度影响显著,岩样... 利用MTS 815试验系统对岷江尖子山航电枢纽工程右岸船闸地基挤压破碎带粉砂质泥岩进行了系统的单轴压缩和常规三轴压缩试验,得到了其基本力学性质和破坏形态。研究结果表明:天然含水量和溶蚀作用对砂质泥岩的单轴抗压强度影响显著,岩样含水量越大,其软岩特征越明显;在天然含水率ω为7.3%~22.1%范围内,单轴抗压强度的最大值为最小值的10.3倍,非溶蚀岩样的单轴抗压强度与含水量呈良好的幂指数关系。在围压的侧限作用下,天然含水量对粉砂质泥岩的三轴抗压峰值(剪断)强度的影响更加明显,在天然含水量ω=15.2%~19.9%范围内,其上、下限强度包络线可用Coulomb准则进行表达。在天然含水量较低或围压较低时,非溶蚀岩样易发生剪切破坏;随着天然含水率的增加和围压的增大(ω≥17.3%或σ_(3)≥4 MPa),非溶蚀岩样易发生鼓胀破坏;在单轴压缩条件下,溶蚀岩样的破坏形态与试样中溶蚀的空间分布关系等紧密相关。 展开更多

关键词 船闸地基 粉砂质泥岩 单轴抗压强度 单轴压缩试验 常规三轴压缩试验

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各向异性层状千枚岩渗透率及有效孔隙率试验研究 被引量：3

6

作者 王伟 陈超维 +3 位作者 刘世藩 曹亚军 段雪雷 聂文俊 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期445-451,共7页

采用岩石全自动三轴伺服仪和气体渗透装置,对一种致密的各向异性层状千枚岩开展了气体渗透率及有效孔隙率试验,研究常规三轴压缩和围压循环加卸载2种应力路径下,气体渗透率、有效孔隙率随层理倾角及偏应力的演化规律。结果表明:围压相同... 采用岩石全自动三轴伺服仪和气体渗透装置,对一种致密的各向异性层状千枚岩开展了气体渗透率及有效孔隙率试验,研究常规三轴压缩和围压循环加卸载2种应力路径下,气体渗透率、有效孔隙率随层理倾角及偏应力的演化规律。结果表明:围压相同时,岩样的初始气体渗透率k0随着层理倾角β的增大呈“W”型变化,在β=45°时取最大值;在围压循环加卸载过程中,气体渗透率先随围压的加载而减小,后随围压的卸载而增大,卸载时的气体渗透率小于加载时的渗透率;层状千枚岩有效孔隙率和气体渗透率呈指数关系;平行于层理方向的气体渗透率远大于垂直于层理方向的气体渗透率;岩样有效孔隙率和气体渗透率随偏应力变化经历初始压密阶段、线弹性阶段和塑性变形阶段,随着偏应力的增大,岩样有效孔隙率和气体渗透率先减小,接着保持稳定,最后快速增大,并在岩样应力-应变曲线斜率接近于0时达到最大值。 展开更多

关键词 层状岩石 各向异性 气体渗透率 有效孔隙率 常规三轴压缩 围压循环加卸载

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基于CT扫描研究颗粒形状对砂土力学性质的影响 被引量：2

7

作者 王志兵 宁泽华 +1 位作者 王晨 孙广 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第21期9077-9086,共10页

为了探究颗粒形状对砂土力学性质的影响,选取玻璃珠、石英砂、玻璃渣3种颗粒形状差异较大的砂土作为研究对象。首先通过计算机断层(computed tomography,CT)扫描重构了3种砂土的三维结构,选取了伸长率(EI)、扁度(FI)、球度(S)3个表征颗... 为了探究颗粒形状对砂土力学性质的影响,选取玻璃珠、石英砂、玻璃渣3种颗粒形状差异较大的砂土作为研究对象。首先通过计算机断层(computed tomography,CT)扫描重构了3种砂土的三维结构,选取了伸长率(EI)、扁度(FI)、球度(S)3个表征颗粒形状参数的均值作为砂土颗粒整体形状参数(overall regularity,OR),并对整体形状参数OR进行统计分析。然后配制7种不同形状参数的砂土进行了常规三轴压缩试验得到了其力学强度参数,研究砂土颗粒形状对其力学强度的影响规律。结果表明:7种砂土的应力-应变曲线均为应变软化型,都呈现出先剪缩后剪胀的特性;整体形状参数OR能较好反映砂土的力学特征,即随着整体形状参数OR的减小,应变软化现象变得不明显,但其峰值偏应力呈增大的趋势;砂土的内摩擦角随整体形状参数OR的减小呈线性增长,表观黏聚力急剧增大,但最大剪胀角随OR的减小而减小。此外,将临界内摩擦角与整体形状参数OR进行线性拟合,得到了两者较好的线性关系。 展开更多

关键词 颗粒形状 CT扫描技术 三维重构 整体形状参数 常规三轴压缩试验 临界内摩擦角

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单一预制节理试件各向异性力学特性试验研究 被引量：26

8

作者 孙旭曙 李建林 +2 位作者 王乐华 柏俊磊 姜照容 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S1期29-34,41,共7页

节理岩体具有特殊的不连续结构,从而展现出复杂的各向异性力学特性。为了掌握这一复杂力学特性,从理论上分析了单一节理面的力学效应,并通过常规三轴压缩试验研究了单一预制贯通节理试件的各向异性力学特性。结果表明,节理试件的力学特... 节理岩体具有特殊的不连续结构,从而展现出复杂的各向异性力学特性。为了掌握这一复杂力学特性,从理论上分析了单一节理面的力学效应,并通过常规三轴压缩试验研究了单一预制贯通节理试件的各向异性力学特性。结果表明,节理试件的力学特性分为受节理面控制和岩块控制;与完整试件相比,节理试件的力学参数均有不同程度降低,其中弹性模量、抗压强度、黏聚力随节理倾角呈U型分布,最小值均出现在60°倾角节理试件,而内摩擦角与节理倾角呈线性增大关系;随着围压等级升高,不同倾角节理试件弹性模量和抗压强度的最大值与最小值的比值降低,力学性能差异减小。 展开更多

关键词 节理岩体 预制节理试件 常规三轴压缩试验 各向异性 力学特性

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高温作用下围压对页岩力学特性影响的试验研究 被引量：25

9

作者 孟陆波 李天斌 +2 位作者 徐进 马宏敏 阴红宇 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期1829-1833,共5页

利用MTS815型程控伺服刚性试验机对页岩开展高温常规三轴压缩试验,基于试验结果分析围压与页岩应力-应变曲线特征、峰值强度、弹性模量、泊松比、峰值应变的关系。结果表明,按体积应变特征,应力-应变曲线可归为3类:扩张型、压缩-扩张过... 利用MTS815型程控伺服刚性试验机对页岩开展高温常规三轴压缩试验,基于试验结果分析围压与页岩应力-应变曲线特征、峰值强度、弹性模量、泊松比、峰值应变的关系。结果表明,按体积应变特征,应力-应变曲线可归为3类:扩张型、压缩-扩张过渡型和压缩型,围压对页岩具有较明显的扩容作用。在同一温度时,在5～25 MPa围压范围内,页岩峰值强度(σ1-σ3)较低,表现出较强的塑性变形破坏特征,峰值强度和弹性模量具有随围压增加而增大的趋势。围压小于15 MPa时,页岩泊松比随围压增大而增大,而峰值轴向应变和峰值横向应变均随围压增加而逐渐降低;围压大于15 MPa后,泊松比随围压增加呈小幅下降,峰值轴向应变和峰值横向应变随围压增加而略有增大。 展开更多

关键词 围压 页岩 力学性质 高温常规三轴压缩试验 体积应变

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碾压混凝土力学特性及本构模型研究 被引量：6

10

作者 邓荣贵 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第1期19-25,共7页

为了解岷江流域某高拱坝坝体碾压混凝土的力学特性 ,对取自该坝体的碾压混凝土试样 ,进行了常规三轴压缩和直接剪切全过程试验。根据试验资料 ,对碾压混凝土在常规三轴压缩和直接剪切作用下的变形、强度、破裂特性及其本构特性进行了详... 为了解岷江流域某高拱坝坝体碾压混凝土的力学特性 ,对取自该坝体的碾压混凝土试样 ,进行了常规三轴压缩和直接剪切全过程试验。根据试验资料 ,对碾压混凝土在常规三轴压缩和直接剪切作用下的变形、强度、破裂特性及其本构特性进行了详细分析。结果显示 ,碾压混凝土在三轴压缩下的切线模量较大 ,而抗压强度相对较小 ;三轴压缩下的抗剪强度参数与直接剪切下的抗剪强度参数的差值较大。 展开更多

关键词 本构方程 力学性质 碾压混凝土 变形 强度 破裂特性 水利工程 常规三轴压缩试验

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煤矿高浓度胶结充填体能量演化特征试验研究 被引量：4

11

作者 杨宝贵 杨海刚 《矿业科学学报》 CSCD 2022年第3期304-312,共9页

为了研究煤矿高浓度胶结充填体的能量演化特征,借助RTR-2000高压岩石三轴动态测试系统开展了高浓度胶结充填体不同围压下的常规三轴压缩试验,分析了试件变形破坏过程中的应变能演化规律及围压效应。研究结果表明:(1)对于围压不为0的试件... 为了研究煤矿高浓度胶结充填体的能量演化特征,借助RTR-2000高压岩石三轴动态测试系统开展了高浓度胶结充填体不同围压下的常规三轴压缩试验,分析了试件变形破坏过程中的应变能演化规律及围压效应。研究结果表明:(1)对于围压不为0的试件,峰值强度对应的耗散应变能占吸收应变能的比例超过70%,试件在达到峰值强度前已经发生剧烈的塑性变形和破坏;(2)试件变形破坏过程中,吸收应变能快速增加,弹性应变能先积累后释放,峰值强度时达到储能极限,耗散应变能自屈服变形阶段开始快速增长;(3)相同轴向应变条件下,围压越大,试件的吸收应变能、弹性应变能越大,高围压试件的耗散应变能随轴向应变的增加将超过低围压试件的耗散应变能,围压可以大幅改善试件的应力水平,限制试件的径向变形,提高试件的储能能力,抑制试件的变形破坏。 展开更多

关键词 煤矿高浓度胶结充填体 能量 演化 围压 常规三轴压缩

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酸蚀-冻融循环耦合作用下红黏土力学特性与微观机理研究

12

作者 彭成 胡泽源 +3 位作者 王东星 刘宵凌 莫彪 傅中志 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期3738-3746,共9页

为研究酸性环境对冻土地区路基强度与稳定性影响,对不同酸性浓度和不同冻融循环次数的红黏土试样进行常规三轴压缩试验(CU),分析酸蚀-冻融循环耦合作用下红黏土力学性质损伤劣化过程,并通过扫描电子显微镜(SEM)试验识别酸蚀-冻融循环耦... 为研究酸性环境对冻土地区路基强度与稳定性影响,对不同酸性浓度和不同冻融循环次数的红黏土试样进行常规三轴压缩试验(CU),分析酸蚀-冻融循环耦合作用下红黏土力学性质损伤劣化过程,并通过扫描电子显微镜(SEM)试验识别酸蚀-冻融循环耦合作用诱发红黏土微观结构演变与损伤机理。研究结果表明:红黏土与盐酸溶液反应后,应力-应变曲线呈现应变软化型,而随冻融循环次数增加,软化特性逐渐减弱;酸性溶液侵蚀土体结构,冻融循环作用使土体结构破坏和水分迁移,二者联合作用增大土体孔隙率,从而降低土体抗剪强度,通过对变形模量与冻融循环次数的非线性拟合,表明变形模量随冻融循环次数增加呈指数型劣化规律;初次冻融循环便会对红黏土抗剪强度、变形模量与黏聚力造成大幅度影响,但在5次冻融循环后,这些力学参数下降的幅度逐渐趋于稳定;酸蚀作用会降低红黏土凝聚力和内摩擦角,相同pH值时,随冻融循环次数增加,土体凝聚力持续减弱,而内摩擦角变化规律不明显;通过电镜扫描试验的分析表明酸蚀-冻融循环耦合作用破坏红黏土微观结构和改变颗粒间联结形式,增大土体内部孔隙与裂隙,降低土体的力学承载能力,从而劣化土体力学性能。研究成果可为受酸侵蚀的寒区工程项目提供参考。 展开更多

关键词 酸蚀-冻融循环耦合作用 红黏土 常规三轴压缩试验 电镜扫描试验 抗剪强度

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含不同层理倾角黄砂岩损伤破裂机理研究 被引量：1

13

作者 周传涛 田文岭 +3 位作者 甄治国 杨圣奇 郝占雷 李旭 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2023年第3期26-31,共6页

黄砂岩广泛分布于我国华中、华北及西部等地区,探究其损伤破裂具有重要的工程应用价值。因此该文开展含不同层理倾角黄砂岩常规三轴压缩试验,研究其应力-应变曲线及强度特征随围压及层理倾角的演化,分析其破裂特征,同时使用数值方法进... 黄砂岩广泛分布于我国华中、华北及西部等地区,探究其损伤破裂具有重要的工程应用价值。因此该文开展含不同层理倾角黄砂岩常规三轴压缩试验,研究其应力-应变曲线及强度特征随围压及层理倾角的演化,分析其破裂特征,同时使用数值方法进行验证。主要得到如下结论:低围压下试样峰后出现多次跌落,而围压一定程度上抑制了峰前应力跌落及层理倾角对应力-应变曲线的影响;同时黄砂岩峰值强度随倾角呈现先降低后升高的趋势,而随着围压升高呈现非线性上升趋势;结合数值细观分析可以看出,除了宏观裂纹外,试样中出现了沿层理面的细观剪切裂纹,进而导致了声发射呈连续上升状态。 展开更多

关键词 层理 黄砂岩 常规三轴压缩 破裂特征 数值模拟

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