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粗-细粒混合料最小孔隙比的经验预测模型
1
作者 杭天柱 郭冰冰 +2 位作者 肖兴 吴琪 陈国兴 《土木工程学报》 北大核心 2025年第9期131-140,共10页
最小孔隙比e_(min)为无黏性土的基本物理性能参数。开展细粒含量FC=0~100%的10类粗-细粒混合料109个土样的e_(min)量测试验,分析测量方法、混合料类型和FC含量对e_(min)的影响。对于颗粒易破碎的粗-细粒混合料,使用静压振动法能够有效... 最小孔隙比e_(min)为无黏性土的基本物理性能参数。开展细粒含量FC=0~100%的10类粗-细粒混合料109个土样的e_(min)量测试验,分析测量方法、混合料类型和FC含量对e_(min)的影响。对于颗粒易破碎的粗-细粒混合料,使用静压振动法能够有效地控制颗粒破碎对e_(min)的影响;对于硅质砂-粉、砂-砾和珊瑚砂-粉混合料,e_(min)呈现出随着FC的增大先减小后增大的趋势,且可表示以FC为变量的一元三次函数;建立粗-细混合料e_(min)的经验预测公式。根据16篇文献中的具有不同FC的27种粗细粒混合料、395个试样的e_(min)数据的独立验证表明:95%的预测数据e_(min)与测试值的误差不超过15%。这意味着提出的e_(min)预测公式具有很好的普适性,可满足工程应用需求。 展开更多
关键词 粗-细粒混合料 最小孔隙比 细粒含量 预测模型
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砂-粉混合料颗粒接触状态的临界条件确定 被引量：1
2
作者 吴琪 孙苏豫 +2 位作者 杭天柱 赵凯 陈国兴 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期277-283,297,共8页
砂-粉混合料被广泛应用于高速铁路路基、人工筑岛及海底沉管隧道垫层等重大工程,如何科学地表征砂-粉混合料复杂的颗粒接触状态及连续演变的力学行为特征,并深入揭示其对混合料静/动力学特性的影响已是一项紧迫的基础性科学研究任务。... 砂-粉混合料被广泛应用于高速铁路路基、人工筑岛及海底沉管隧道垫层等重大工程,如何科学地表征砂-粉混合料复杂的颗粒接触状态及连续演变的力学行为特征,并深入揭示其对混合料静/动力学特性的影响已是一项紧迫的基础性科学研究任务。本文基于代表性砂-粉混合料的基本物理性能指标及力学特性指标试验数据,验证Rahman等提出的区分“细粒填充砂粒”和“砂粒悬浮细粒”的阈值细粒含量FCth半经验公式预测能力。基于理想二元介质材料的理论最小孔隙比计算方法,提出确定中间性态土颗粒接触状态临界条件参量FC_(in-min)和FC_(in-max)的方法,分析各参数对FC_(in-min)和FC_(in-max)的影响规律,建立基于基本物理性能指标的FC_(in-min)和FC_(in-max)预测方法,最终提出全FC范围(FC=0~100%)的砂-粉混合料各颗粒接触状态临界条件参量的有效评价方法。 展开更多
关键词 细粒含量 砂-粉混合料 颗粒接触状态 阈值细粒含量 临界条件参量 理论最小孔隙比 二元介质模型 中间性态
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细粒含量对细粒–砂粒–砾粒混合料动强度的影响 被引量：18
3
作者 吴琪 陈国兴 +1 位作者 周正龙 黄博 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1038-1047,共10页
从现有文献可以发现,含砾量、制样方法、相对密度和固结比等因素对饱和砂砾土动强度CRR的影响已有较多研究,但鲜有文献涉及细粒含量FC对砂砾土CRR的影响。通过一系列不排水循环三轴试验,研究了FC对细粒–砂粒–砾粒混合料CRR的影响。基... 从现有文献可以发现,含砾量、制样方法、相对密度和固结比等因素对饱和砂砾土动强度CRR的影响已有较多研究,但鲜有文献涉及细粒含量FC对砂砾土CRR的影响。通过一系列不排水循环三轴试验,研究了FC对细粒–砂粒–砾粒混合料CRR的影响。基于颗粒接触状态理论,将细粒–砂粒–砾粒混合料分为类粗粒土、类细粒土和中间性态土;引入"循环流动"和"循环液化"描述类粗粒土和类细粒土的循环破坏过程,提出了适用于混合料的循环破坏标准。试验结果表明:随着FC的增大,混合料的CRR呈现出先降低后增大的特征,当FC=30%时,混合料的CRR最低。通过分析发现,细粒–砂粒–砾粒混合料的CRR随骨架孔隙比e_k的增大而降低,且当FC<25%或FC>35%时,两者有较好的指数关系,说明e_k是合理地表征细粒–砂粒–砾粒混合料CRR的一个物理指标。 展开更多
关键词 细粒-砂粒-砾粒混合料 细粒含量 动强度 颗粒接触状态 骨架孔隙比
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砂-细粒液化场地地铁车站动力响应振动台模型试验研究
4
作者 程艺梅 张川川 +2 位作者 裴保国 肖逸凡 王冰 《地震工程学报》 北大核心 2025年第4期811-821,共11页
为系统研究砂-细粒混合料液化场地地铁车站结构的地震响应,依托中国地震局兰州地震研究所地震模拟振动台系统,开展了砂-细粒混合料液化场地地铁车站结构振动台模型试验。文章详细阐述场地模型的制备与车站结构的设计和制作、各类传感器... 为系统研究砂-细粒混合料液化场地地铁车站结构的地震响应,依托中国地震局兰州地震研究所地震模拟振动台系统,开展了砂-细粒混合料液化场地地铁车站结构振动台模型试验。文章详细阐述场地模型的制备与车站结构的设计和制作、各类传感器的布设、地震动波形选取与工况设计等内容,重点分析了车站结构及模型场地的加速度响应空间分布特征。结果表明:在小幅值地震动加载过程中,可观察到土体开裂现象,当地震动峰值加速度(PGA)增长到0.2g时,可观察到车站结构的明显上浮以及土体液化现象,且随着孔隙水压力的增长,土体表面开始喷砂冒水;PGA数据表明,地震动在地基模型和地铁车站模型上均存在放大作用,随着高度的增加,放大系数逐渐增大,并且地铁车站模型的存在会影响到模型场地的动力响应;应变分析中发现车站中柱的应变反应最大,最大值出现在上层中柱顶部以及下层中柱底部的位置。 展开更多
关键词 振动台试验 液化 砂-细粒混合料 地铁车站 动力响应
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砂-粉土混合料在列车荷载作用下细颗粒迁移机制试验 被引量：19
5
作者 张升 高峰 +1 位作者 陈琪磊 盛岱超 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1591-1598,共8页
荷载作用下砂粉土动水力特性与细颗粒迁移研究是分析振动液化、翻浆冒泥等自然或工程灾变过程细观致灾机制和演化机制的基础与关键。利用自主研制的试验系统,开展了模拟列车动-静组合荷载作用下饱和砂粉土动水力特性及细粒迁移机制试验... 荷载作用下砂粉土动水力特性与细颗粒迁移研究是分析振动液化、翻浆冒泥等自然或工程灾变过程细观致灾机制和演化机制的基础与关键。利用自主研制的试验系统,开展了模拟列车动-静组合荷载作用下饱和砂粉土动水力特性及细粒迁移机制试验。试验结果表明:动-静组合荷载作用下试样的轴向变形呈现出台阶式变化特点;试样的总应力分布随着深度的增加表现出显著的指数减小趋势;孔隙水压力反复经历了动荷载作用下的累积与静荷载作用下的消散过程,并且在该过程中轴向孔隙水压力梯度逐渐对孔隙水形成"抽吸"作用,促使细颗粒产生迁移和集聚。通过分析试样不同层位深度处3种粒径组颗粒含量及有效粒径d10的变化规律,研究了动-静组合荷载作用对饱和砂粉土中细颗粒发生层间迁移流动的影响机制。 展开更多
关键词 循环荷载 试验装置 砂-粉土混合料 细粒迁移 孔隙水压力
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砂-粉混合料的分数阶塑性本构模型 被引量：3
6
作者 孙增春 刘汉龙 肖杨 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1596-1604,共9页
砂-粉混合料是自然界和岩土工程中常见的非均质土,密实程度、应力水平和细粒含量等因素对其颗粒接触状态和力学性能具有显著影响。为了能够较为全面地描述砂-粉混合料在细粒含量阈值内的复杂力学特性(FC<FCthre),基于分数阶微积分理... 砂-粉混合料是自然界和岩土工程中常见的非均质土,密实程度、应力水平和细粒含量等因素对其颗粒接触状态和力学性能具有显著影响。为了能够较为全面地描述砂-粉混合料在细粒含量阈值内的复杂力学特性(FC<FCthre),基于分数阶微积分理论确定了能够统一描述相关联和非相关联的塑性流动法则,并采用等效骨架孔隙比的概念,将等效骨架状态参数嵌入剪胀方程和塑性模量中,进而建立了考虑细粒含量和状态相关的分数阶塑性本构模型。模型预测结果与试验数据对比分析表明,所建立的分数阶塑性模型能够有效反映砂-粉混合料在排水剪切条件下的应变软化(应变硬化)和剪胀(剪缩)等特性。同时,不排水条件下的关键特征,如流动和非流动行为也可以得到合理地描述。 展开更多
关键词 砂-粉混合料 细粒含量 状态相关 分数阶 本构模型
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基于颗粒接触状态理论的砂-粉混合料剪切波速试验 被引量：5
7
作者 朱雨萌 吴琪 陈国兴 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1457-1464,1473,共9页
为探究细粒含量FC、相对密实度D_r、初始有效围压■对饱和砂-粉混合料剪切波速V_s的影响,对不同FC、D_r和■组合情况的混合料开展了一系列弯曲元试验。试验表明:随着FC的增加,松散-中密混合料的V_s先减小再增大,而密实混合料的V_s呈减... 为探究细粒含量FC、相对密实度D_r、初始有效围压■对饱和砂-粉混合料剪切波速V_s的影响,对不同FC、D_r和■组合情况的混合料开展了一系列弯曲元试验。试验表明:随着FC的增加,松散-中密混合料的V_s先减小再增大,而密实混合料的V_s呈减小趋势;FC相同时混合料的V_s与固结后孔隙比e_c呈负线性关系,但不同FC的混合料的V_s与e_c没有单一的负线性关系;不同FC、D_r、■组合的砂-粉混合料的V_s与等效骨架孔隙比e_(sk)*具有很好的负线性关系。文献中三类砂-粉混合料的V_s试验数据也佐证了这一结论。这说明e_(sk)*是与砂-粉混合料V_s唯一具有负线性相关的物理状态指标。 展开更多
关键词 砂-粉混合料 剪切波速 细粒含量 等效骨架孔隙比
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砂-粉混合料小应变剪切模量弯曲元试验研究 被引量：5
8
作者 吴琪 杨文保 +2 位作者 朱雨萌 赵凯 陈国兴 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1059-1067,共9页
为探究细粒含量f_c、相对密度D_r以及初始有效围压σ'3c对饱和砂-粉混合料小应变剪切模量G_(max)的影响,对具有不同f_c,D_r和σ'_(3c)的混合料开展了一系列弯曲元试验.试验发现:随着f_c的增加,Dr=35%,50%的混合料的G_(max)先减... 为探究细粒含量f_c、相对密度D_r以及初始有效围压σ'3c对饱和砂-粉混合料小应变剪切模量G_(max)的影响,对具有不同f_c,D_r和σ'_(3c)的混合料开展了一系列弯曲元试验.试验发现:随着f_c的增加,Dr=35%,50%的混合料的G_(max)先减小后略有增大,Dr=60%的混合料的G_(max)逐渐减小;当Dr相同时,具有不同fc的混合料的G_(max)都随σ'_(3c)的增大而增大,且G_(max)随σ'_(3c)的增长速率基本保持不变;当σ'_(3c)相同时,G_(max)随孔隙比的增大而减小,f_c对G_(max)随孔隙比增大而减小的速率有明显影响.分析表明:当f_c确定时,Hardin模型能很好地预测G_(max),但随f_c的增大,模型参数A先减小后增大;考虑f_c,e和σ'_(3c)对G_(max)影响的修正Hardin模型能较好地预测不同类别砂-粉混合料的G_(max),且G_(max)预测值的误差基本小于10%. 展开更多
关键词 砂-粉混合料 小应变剪切模量 细粒含量 修正Hardin模型
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细粒含量对饱和砂类土小应变剪切模量的影响 被引量：2
9
作者 吴琪 李晓雪 +2 位作者 杨文保 赵凯 陈国兴 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1297-1303,共7页
为探究细粒含量FC、孔隙比e以及初始有效围压σ’3c对饱和砂类土小应变剪切模量Gmax的影响,对具有不同FC、e和σ’3c的饱和砂类土开展了一系列弯曲元试验。试验发现:当σ’3c和FC均相同时,Gmax随e的增大而减小;当e和FC均相同时,Gmax随σ... 为探究细粒含量FC、孔隙比e以及初始有效围压σ’3c对饱和砂类土小应变剪切模量Gmax的影响,对具有不同FC、e和σ’3c的饱和砂类土开展了一系列弯曲元试验。试验发现:当σ’3c和FC均相同时,Gmax随e的增大而减小;当e和FC均相同时,Gmax随σ’3c的增大而增大,当仅FC相同时,随σ’3c的增大,Gmax随e增大而减小的速率基本保持不变,而当仅σ’3c相同时,FC对Gmax随e增大而减小的速率影响显著。分析表明:当FC确定时,Hardin模型能很好的预测Gmax,但随FC的增大,模型参数A逐渐减小;基于等效骨架孔隙比的修正Hardin模型能较好预测具有不同FC、e或σ’3c的砂类土的Gmax,且Gmax预测值的误差基本小于10%。 展开更多
关键词 砂-粉混合料 小应变剪切模量 细粒含量 孔隙比 等效骨架孔隙比 修正Hardin模型
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