红黏土-混凝土结构接触面残余强度特性试验研究 被引量：18

1

作者 成浩 陈晓斌 +2 位作者 张家生 李键 张标 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期2458-2464,共7页

进行红黏土与混凝土结构接触面大型直剪试验,研究粗糙度对接触面残余强度的影响。试验结果表明:红黏土-混凝土结构接触面剪切应力-剪切位移曲线特征为应变软化型,结构面粗糙度增加能够明显提高接触面残余剪切强度,但这种影响随法向应力... 进行红黏土与混凝土结构接触面大型直剪试验,研究粗糙度对接触面残余强度的影响。试验结果表明:红黏土-混凝土结构接触面剪切应力-剪切位移曲线特征为应变软化型,结构面粗糙度增加能够明显提高接触面残余剪切强度,但这种影响随法向应力的增大而逐渐弱化;接触面残余摩擦因数(即残余强度与法向应力比值)随粗糙度增大而增大,最终接近或者超过土体内部残余摩擦因数,此时,接触面的剪切破坏发生在土体内部;结构面粗糙度对接触面的残余黏聚力的影响较大,而对残余摩擦角的影响较小。 展开更多

关键词 粗糙度 结构接触面 大型直剪试验 残余强度

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黏土-结构接触面大剪切变形后渗流特性试验研究 被引量：9

2

作者 雷红军 刘中阁 +1 位作者 于玉贞 吕禾 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期1040-1044,共5页

黏土-结构接触面易产生大的剪切变形,且由于场地、施工等原因,接触面部位可能存在填筑缺陷、杂质等情况,这些因素均可能对其渗流安全产生不利影响。本文采用一种接触面剪切渗流试验装置,对黏土-结构接触面大剪切变形后的渗流特性进行了... 黏土-结构接触面易产生大的剪切变形,且由于场地、施工等原因,接触面部位可能存在填筑缺陷、杂质等情况,这些因素均可能对其渗流安全产生不利影响。本文采用一种接触面剪切渗流试验装置,对黏土-结构接触面大剪切变形后的渗流特性进行了试验研究,重点模拟了接触面存在填筑缺陷及含有杂质两种工况下的渗流特性,并与均质黏土接触面渗流特性进行了对比,同时对接触面正应力、剪切变形、水力坡降的影响进行了分析。结果表明:含有填筑缺陷的接触面在大剪切变形过程中渗透性降低;而含有粉土杂质的混合黏土接触面,其渗透性起初随剪切变形的增加而减小,剪切至某一程度后反向增加;存在填筑缺陷和杂质的接触面渗透性强于均质黏土接触面。 展开更多

关键词 黏土-结构接触面 渗流 大剪切变形 水力坡降

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土-结构接触面剪切试验与应力-位移模型 被引量：14

3

作者 王伟 张芳 孙斌祥 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1469-1473,共5页

为研究土-结构接触面的力学特性,进行了4个不同含水率的土-结构接触面改进直剪试验,并结合数学特征对接触面的应力-位移模型进行研究。试验结果表明:①土-岩石接触面、土体内部的抗剪强度均随含水率的增大而减小,而土-砖接触面的抗剪强... 为研究土-结构接触面的力学特性,进行了4个不同含水率的土-结构接触面改进直剪试验,并结合数学特征对接触面的应力-位移模型进行研究。试验结果表明:①土-岩石接触面、土体内部的抗剪强度均随含水率的增大而减小,而土-砖接触面的抗剪强度随含水率增大基本上先增大后减小;②土-岩石接触面的抗剪强度总小于土体内部抗剪强度;③土-砖接触面的抗剪强度与土体内部抗剪强度的大小关系随含水率增大而变化。提出了一个新的接触面应力-位移复合指数模型,新模型对硬化型和软化型曲线都适用,克服了传统模型的缺陷。对比分析表明,新模型拟合结果与实测数据吻合良好。 展开更多

关键词 土-结构接触面 剪切试验 应力-位移模型 抗剪强度

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泥皮对花岗岩残积土与结构接触面力学特性影响的试验研究 被引量：7

4

作者 庞小朝 杨浩新 +3 位作者 苏栋 肖文海 顾问天 黄俊杰 《铁道建筑》 北大核心 2017年第3期98-101,105,共5页

钻孔灌注桩在铁路桥梁中被广泛采用,但施工中残留泥皮难以避免。利用土工直剪仪对夹有泥皮的花岗岩残积土与混凝土板接触面的力学特性进行试验研究,分析泥皮厚度和含水率对接触面抗剪特性的影响。结果表明:随着泥皮厚度的增大,接触面的... 钻孔灌注桩在铁路桥梁中被广泛采用,但施工中残留泥皮难以避免。利用土工直剪仪对夹有泥皮的花岗岩残积土与混凝土板接触面的力学特性进行试验研究,分析泥皮厚度和含水率对接触面抗剪特性的影响。结果表明:随着泥皮厚度的增大,接触面的抗剪强度下降,接触面土体的剪胀性降低;法向应力越大,接触面抗剪强度降低的幅度越大;泥皮不存在时,接触面的抗剪以摩擦为主,而泥皮存在时,接触面的抗剪作用力以黏聚力为主;增大泥皮含水率和增大法向应力均会导致接触面土体的剪胀性降低,含水率对接触面摩擦角的影响大于对黏聚力的影响。 展开更多

关键词 钻孔灌注桩 泥皮 含水率 厚度 残积土与结构接触面 直剪试验

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土与结构接触面单直剪试验力学性质研究 被引量：6

5

作者 郭佳奇 赵修成 +1 位作者 徐子龙 刘希亮 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第2期267-273,共7页

基于高应力下土与结构接触面单直剪试验结果,从接触面本构关系、接触面剪切刚度及接触面摩擦角等方面研究了高应力下单直剪试验接触面的力学性质差异。结果表明:高应力直剪过程中剪应力-剪切位移具有非线性弹性特征,可用双曲线模型描述... 基于高应力下土与结构接触面单直剪试验结果,从接触面本构关系、接触面剪切刚度及接触面摩擦角等方面研究了高应力下单直剪试验接触面的力学性质差异。结果表明:高应力直剪过程中剪应力-剪切位移具有非线性弹性特征,可用双曲线模型描述,而单剪条件下两者可用非线性弹性-理想塑性表征,双曲线模型的本质特征与单剪试验数据不吻合;直剪试验中接触面剪切刚度未减至零,而单剪试验中接触面剪应力达到抗剪强度后接触面保持零剪切刚度状态;高应力单剪试验条件下土与结构接触面的强度准则更适合用无黏聚力的莫尔-库仑强度准则表示;两种剪切试验条件下,影响因素对接触面初始剪切刚度的影响不尽相同;借助Taylor基于Davis关系式提出的接触面流动法则,给出了高应力下单直剪接触面摩擦角差异的理论解释,试验结果印证了该分析的合理性。 展开更多

关键词 高应力 土与结构接触面 单直剪试验 力学性质差异

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应力幅值比对土-结构接触面非共轴特性影响研究 被引量：5

6

作者 冯大阔 张建民 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期3047-3058,共12页

运用80 t大型三维多功能土工试验机(3DMAS),进行了不同应力幅值比下粗粒土与结构接触面大型三维循环直剪试验,深入分析了应力控制往返椭圆剪切路径下接触面切向位移、非共轴角和剪切柔度等三维力学特性以及应力幅值比的影响规律。应力... 运用80 t大型三维多功能土工试验机(3DMAS),进行了不同应力幅值比下粗粒土与结构接触面大型三维循环直剪试验,深入分析了应力控制往返椭圆剪切路径下接触面切向位移、非共轴角和剪切柔度等三维力学特性以及应力幅值比的影响规律。应力控制往返椭圆剪切路径下,接触面产生了明显的x向和y向位移、非共轴角和剪切柔度。x向和y向位移幅值、剪切柔度峰值均随循环剪切的进行逐渐减小而后趋于稳定,表现出演化特性。非共轴角受切向应力幅值及切向应力增量方向共同影响,其最值、稳定值随循环周次基本保持不变;正向剪切时非共轴角最大值(最小值)与反向剪切时最小值(最大值)基本出现在同一位置。接触面剪切柔度与非共轴角随旋转角度的变化趋势相反,剪切柔度的增加会抑制非共轴角的发展,反之亦然,两者对立统一。应力幅值比对接触面切向位移间椭圆关系及其时程变化形式、切向应力位移类椭圆关系等影响较小,主要影响切向位移幅值及其偏移程度、切向位移间椭圆关系的长短轴大小及方向、切向应力位移类椭圆关系的长短轴大小、非共轴角的数值及其随旋转角度的变化形式和最值出现位置、剪切柔度随旋转角度的变化形式和峰值及其产生位置等。应力幅值比越大,切向位移幅值越大、向负向偏移越大,剪切柔度峰值越大,随循环剪切的进行减小的速率越慢。应力幅值比ξτ=1和ξτ≠1时接触面非共轴角和剪切柔度随旋转角度的发展变化形式差别很大。 展开更多

关键词 土与结构接触面 三维直剪试验 非共轴角 剪切柔度 应力幅值比

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切向应力幅值对土与结构接触面切向变形的影响研究 被引量：3

7

作者 冯大阔 张建民 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期1959-1967,I0003,共10页

运用80t大型三维多功能土工试验机,进行了应力控制往返圆形剪切路径下粗粒土与结构接触面三维直剪试验,分析了切向应力幅值对接触面切向位移、非共轴角和剪切柔度等切向变形特性的影响规律。试验结果表明:应力控制往返圆形路径下,接触... 运用80t大型三维多功能土工试验机,进行了应力控制往返圆形剪切路径下粗粒土与结构接触面三维直剪试验,分析了切向应力幅值对接触面切向位移、非共轴角和剪切柔度等切向变形特性的影响规律。试验结果表明:应力控制往返圆形路径下,接触面产生了明显的x向和y向位移及其偏移、非共轴角、剪切柔度和剪切耦合效应,呈现出显著的三维特性。切向应力幅值达到临界应力幅值时,接触面切向位移幅值及剪切柔度峰值随循环剪切基本保持不变;剪切柔度初始峰值与非共轴角稳定值存在对立统一关系。切向应力幅值主要影响接触面力学特性参数数值,对其之间关系形式影响很小。切向应力幅值越大,接触面x向和y向位移幅值越大,向负向偏移程度越大;非共轴角稳定值越小,剪切柔度峰值越大。非共轴角稳定值、剪切柔度初始峰值与切向应力幅值间存在良好的关系,可用建议的计算公式进行描述,为接触面三维力学特性的本构建模奠定了基础。 展开更多

关键词 土与结构接触面 切向变形 切向应力幅值 非共轴角 剪切柔度

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土-结构接触面剪切全过程本构关系研究 被引量：13

8

作者 汪优 任加琳 +1 位作者 李赛 熊凡 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期144-152,共9页

结合室内直剪试验分析土与结构接触面的本构关系,研究不同法向应力条件下接触面的变形特征和应力路径,并构建反映土-结构接触面本构关系的数学模型.试验结果表明:法向应力和界面粗糙度是影响接触面剪切特性的主要因素.界限法向应力的存... 结合室内直剪试验分析土与结构接触面的本构关系,研究不同法向应力条件下接触面的变形特征和应力路径,并构建反映土-结构接触面本构关系的数学模型.试验结果表明:法向应力和界面粗糙度是影响接触面剪切特性的主要因素.界限法向应力的存在使得剪切破坏模式发生转变,其数值与接触面的粗糙度和土体的相关剪切属性有关.此外对接触面统计损伤本构模型进行改进,在忽略接触面厚度参数的基础上,结合剪切过程中的"三阶段"模式,提出了考虑接触面剪切全过程的统计损伤改进模型,并通过试验数据验证其正确性.该模型可以反映一定法向应力情况下土-结构接触面周围的整体变形量. 展开更多

关键词 土-结构接触面 直剪试验 全过程剪切变形 本构模型

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粒状土与结构接触面多重剪切边界面模型 被引量：5

9

作者 方火浪 王文杰 施可南 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期80-87,共8页

针对工程中存在大量的土与结构物相互作用,使接触面的力学特性对土体和结构物的受力变形及其相互作用产生重要影响的问题,利用塑性滑移理论,将粗粒土与结构接触面的宏观变形分解为一个宏观法向变形和剪切面内一系列不同方向分布的相互... 针对工程中存在大量的土与结构物相互作用,使接触面的力学特性对土体和结构物的受力变形及其相互作用产生重要影响的问题,利用塑性滑移理论,将粗粒土与结构接触面的宏观变形分解为一个宏观法向变形和剪切面内一系列不同方向分布的相互独立虚拟微观剪切变形;通过虚功原理,在粒状土的状态相关和边界面弹塑性理论框架内建立一个粗粒土与结构接触面的多重剪切边界面模型.每个微观剪切变形包含一个微观剪应力-应变关系和一个微观应力-剪胀关系.引入一个与接触面土体密度和法向应力相关的状态参数,用以描述不同状态下土与结构接触面的变形和强度特性.对不同粗粒土与结构接触面在二维或三维应力条件下的单调和循环剪切试验进行模拟计算,模型预测与试验结果吻合良好,说明模型能够合理地描述粗粒土与结构接触面的非线性力学行为. 展开更多

关键词 土与结构接触面 多重剪切 边界面 剪胀 临界状态

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高应力下土与结构接触面剪切特性的试验研究 被引量：9

10

作者 刘希亮 罗静 +1 位作者 马文定 赵光思 《焦作工学院学报》 2001年第2期125-129,共5页

高应力下土与结构接触面剪切特性的研究是当前井壁破裂理论研究的关键之一 ,本文对高应力作用下的实验仪器和实验过程做了简要的介绍 .通过实验数据的分析可知 :高应力下土与砼块、金属材料接触面的 τ-ws关系 ,当法向应力≤ 4MPa时 ,... 高应力下土与结构接触面剪切特性的研究是当前井壁破裂理论研究的关键之一 ,本文对高应力作用下的实验仪器和实验过程做了简要的介绍 .通过实验数据的分析可知 :高应力下土与砼块、金属材料接触面的 τ-ws关系 ,当法向应力≤ 4MPa时 ,可用理想弹 -塑性模型来模拟 ,当法向应力大于 4MPa时 ,可用三直线段来表示 ;接触面剪切特性的峰值强度与残余强度相差不大 ;峰值强度的大小与法向应力和剪切位移有关 ;当法向应力较大时 ,残余强度随基底刚度的增大而增大 .最后 ,对实验模型应用于工程设计提出了需注意的因素 . 展开更多

关键词 结构接触面 剪切变形 井壁破裂 本构关系 土 应力作用

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高应力下石英砂与不同结构接触面抗剪强度的试验研究 被引量：3

11

作者 刘希亮 罗静 +1 位作者 赵光思 李婕 《焦作工学院学报》 2001年第3期202-205,共4页

高应力下土与结构接触面抗剪强度研究是当前井壁破裂理论研究的关键之一 .通过在DRS 1型微机高压直残剪试验系统上所进行的标准石英砂与不同基底的界面剪切特性试验研究表明 ,高应力作用下不同结构接触面的峰值强度与正应力以及残余强... 高应力下土与结构接触面抗剪强度研究是当前井壁破裂理论研究的关键之一 .通过在DRS 1型微机高压直残剪试验系统上所进行的标准石英砂与不同基底的界面剪切特性试验研究表明 ,高应力作用下不同结构接触面的峰值强度与正应力以及残余强度与正应力之间的关系符合库仑强度准则 .咬合强度C和界面摩擦角δ取决于基底材料的刚度 ,刚度越大 ,C值越小 ,δ值越大 .高应力作用下不同结构界面剪切过程中土体都呈现出剪缩性 ,体积应变随剪切位移的增大而增大 。 展开更多

关键词 结构接触面 抗剪强度 井壁破裂 应力作用 石英砂 土

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地下综合管廊土-结构接触面参数对地震动力响应的影响数值分析 被引量：16

12

作者 施有志 孙爱琴 +1 位作者 林树枝 阮建凑 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期811-819,共9页

为研究土-结构接触面参数对地下综合管廊地震动力响应特征的影响,建立动力有限元数值模型,模型边界采用激励侧固定边界、远离激励侧黏性边界、其余侧自由场边界的优化组合动力边界,土体本构采用HSS模型,接触面采用改进Goodman单元,动力... 为研究土-结构接触面参数对地下综合管廊地震动力响应特征的影响,建立动力有限元数值模型,模型边界采用激励侧固定边界、远离激励侧黏性边界、其余侧自由场边界的优化组合动力边界,土体本构采用HSS模型,接触面采用改进Goodman单元,动力荷载考虑三种情况(Rayleigh波的作用、底部激励了美国加利福尼亚Upland地震波以及前两者的共同作用),分别研究不同地震动输入、接触面折减系数的改变对综合管廊内力及加速度的影响。研究结果表明:在相同的折减系数条件下,与静力作用相比,动力作用下的结构内力明显增大,综合管廊设计时应考虑地震荷载作用下内力增大的情况;随着界面折减系数的增加,正弯矩极值减小,负弯矩极值增大,加速度峰值增大;在相同接触面折减系数条件下,底部地震波输入产生的结构内力极值显著高于仅有Rayleigh波输入的情况;考虑Rayleigh波和地震波共同作用条件下,引起的管廊结构内力极值与仅考虑底部地震波输入时的结构内力极值差异不大。研究成果可供地下综合管廊结构地震响应精细化数值模拟及抗震设计参考。 展开更多

关键词 地下综合管廊 土-结构接触面 折减系数 地震动力响应 数值分析

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土与结构物接触面物理力学特性试验研究 被引量：207

13

作者 胡黎明 濮家骝 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期431-435,共5页

利用改进的直剪仪进行了砂土与结构物的接触面剪切试验 ,研究了不同接触面相对粗糙度对接触面物理力学性质的影响 ;并通过数字照相技术记录了接触面附近砂土颗粒的位移情况 ,分析了土与结构物接触面剪切破坏的变形机理。试验结果表明 ,... 利用改进的直剪仪进行了砂土与结构物的接触面剪切试验 ,研究了不同接触面相对粗糙度对接触面物理力学性质的影响 ;并通过数字照相技术记录了接触面附近砂土颗粒的位移情况 ,分析了土与结构物接触面剪切破坏的变形机理。试验结果表明 ,存在接触面临界相对粗糙度Rcr,土与结构物接触面可依据Rcr 分为光滑接触面和粗糙接触面。光滑接触面剪切变形时沿土与结构物接触表面产生滑动破坏 ,接触面附近体积变化很小 ,剪切破坏时无明显的剪应力峰值 ,为理想弹塑性模式 ;粗糙接触面剪切破坏时在接触面附近产生应变局部化 ,形成剪切带 ,并伴有应变软化和剪胀现象。剪切带厚度约为 5D50 。 展开更多

关键词 土 结构物接触面 临界相对粗糙度 剪切带 力学性能

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接触面粗糙度对红黏土-混凝土接触面力学性质的影响 被引量：38

14

作者 陈俊桦 张家生 李键 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1682-1688,共7页

在混凝土试块上设计了粗糙度不同的表面,以该表面作为土-混凝土接触面,并采用灌砂法测定了接触面粗糙度。利用大型直剪试验仪对红黏土-混凝土试块接触面进行了剪切试验,定量分析接触面粗糙度对接触面抗剪强度参数、接触面剪应力-切向位... 在混凝土试块上设计了粗糙度不同的表面,以该表面作为土-混凝土接触面,并采用灌砂法测定了接触面粗糙度。利用大型直剪试验仪对红黏土-混凝土试块接触面进行了剪切试验,定量分析接触面粗糙度对接触面抗剪强度参数、接触面剪应力-切向位移关系以及红黏土剪胀(缩)性的影响。研究结果表明:接触面粗糙度对红黏土-混凝土接触面的内摩擦角影响不大。在接触面粗糙度增大至临界粗糙度的过程中,接触面黏聚力随粗糙度的增大而增大,并逐渐趋近于红黏土自身的黏聚力。接触面粗糙度对剪应力-切向位移关系影响较大。接触面粗糙度对接触面上部土体的影响范围是有限的。该极限影响范围对应于临界粗糙度。当接触面粗糙度小于临界值时,接触面粗糙度越大,其对接触面上部土体的影响范围越大。当接触面粗糙度超过临界值,该影响范围不再变化。法向应力较低时,红黏土主要表现出剪胀性。接触面粗糙度对红黏土剪胀(缩)性影响不大。 展开更多

关键词 粗糙度 结构接触面 大型直剪试验 红黏土 变形协调

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法向应力对接触面循环单剪力学特性的影响研究 被引量：9

15

作者 冯大阔 张建民 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期18-26,共9页

法向应力对土与结构接触面循环单剪力学特性的影响研究具有重要意义。运用80 t大型三维接触面试验机,进行了不同法向应力下粗粒土与结构接触面单剪试验,分析了法向应力对接触面循环单剪力学特性的影响规律。试验结果表明,法向应力对接... 法向应力对土与结构接触面循环单剪力学特性的影响研究具有重要意义。运用80 t大型三维接触面试验机,进行了不同法向应力下粗粒土与结构接触面单剪试验,分析了法向应力对接触面循环单剪力学特性的影响规律。试验结果表明,法向应力对接触面变形位移、滑动位移、切向应力、可逆性剪切体变和不可逆性剪切体变以及抗剪强度等接触面性能参量的数值有显著影响,但对参量间关系形式影响较小。法向应力越大,接触面变形位移在初始几个循环内越大,随循环剪切的进行,其减小速率越快,最终稳定值越小;切向刚度越大,切向应力稳定值也越大,初始几个循环内切向刚度系数越小;不可逆性剪切体变越大,可逆性剪切体变峰值和稳定值越小,相变位移和相变应力比越小;抗剪强度越大,其异向程度则先增大后减小。不同法向应力下,接触面循环抗剪强度与法向应力符合摩尔-库仑准则;切向应力比-切向位移关系、不可逆性剪切体变和剪切功密度关系均具有良好一致性,基本不受法向应力影响,可用双曲线模型描述,这将大大简化接触面本构描述。 展开更多

关键词 土与结构接触面 循环单剪试验 法向应力 一致性 强度异向性

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考虑黏土-结构接触变形的剪切-渗流耦合试验 被引量：2

16

作者 谈家诚 沈振中 +2 位作者 张宏伟 徐力群 李国辉 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1679-1688,共10页

针对高黏土心墙坝岸坡部位接触黏土与混凝土基座接触面的剪切渗流问题,研制了一整套可用于开展黏土与结构接触剪切力学特性和渗流特性研究的剪切–渗流耦合试验系统。该系统可实现接触面的大剪切变形,控制剪切变形与渗流方向正交,自动... 针对高黏土心墙坝岸坡部位接触黏土与混凝土基座接触面的剪切渗流问题,研制了一整套可用于开展黏土与结构接触剪切力学特性和渗流特性研究的剪切–渗流耦合试验系统。该系统可实现接触面的大剪切变形,控制剪切变形与渗流方向正交,自动获取接触面力学特性与渗透特性的演化过程。通过开展接触黏土渗透试验及接触黏土–结构接触面力学特性试验,验证了该试验系统的可靠性。对某高心墙土石坝接触黏土料开展剪切–渗流耦合试验,结果表明:在低正应力下,试样整体渗透系数随剪切变形的增大先减小后增大,最后趋于稳定;在高正应力下,整体渗透系数随剪切变形的增大而不断减小并快速趋于稳定;探讨了不同正应力下土体剪胀性对接触黏土–结构接触面渗透性的影响机制。提出了结构粗糙度对接触面的渗透特性的影响有待进一步研究。 展开更多

关键词 黏土-结构接触面 接触剪切带 大剪切变形 力学特性 渗流特性

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损伤模型接触面单元在有限元计算分析中的应用 被引量：11

17

作者 胡黎明 濮家骝 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期73-76,86,共5页

简要介绍了接触面损伤模型 ,推导了接触面单元的有限元格式 ,编制了平面和轴对称问题有限元计算程序 ,对土与结构相互作用问题进行了有限元分析。对单个接触面单元进行了有限元计算 ,与损伤模型理论解比较 ,验证了计算程序的正确性。对... 简要介绍了接触面损伤模型 ,推导了接触面单元的有限元格式 ,编制了平面和轴对称问题有限元计算程序 ,对土与结构相互作用问题进行了有限元分析。对单个接触面单元进行了有限元计算 ,与损伤模型理论解比较 ,验证了计算程序的正确性。对不同边界约束条件的土工织物拉拔试验和桩土相互作用问题进行有限元计算 ,对接触面非线性模型和损伤模型的计算结果进行比较。计算结果表明 ,损伤模型能够反映土与结构物接触面剪切过程中的应变软化和剪胀特性 ,较非线性弹性模型接触面单元有显著的优越性 ;土体与结构物刚度、边界约束等条件对土与结构相互作用有明显的影响 ,这些影响在桩基础、加筋土与周围土体相互作用等问题的研究中必须加以考虑。 展开更多

关键词 损伤模型 接触面单元 有限元 土 结构物接触面 应变软化

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基于次加载面摩擦模型的接触面剪切特性研究

18

作者 龚涛 刘开富 +3 位作者 谢新宇 许纯泰 娄扬 郑凌逶 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1328-1335,1352,共9页

为了反映土与结构接触面的应变软化特性以及剪切速率对土与结构接触面力学特性的影响,基于ABAQUS软件提供的FRIC子程序,采用显式积分算法,对能够表现接触面上应变软化的次加载面摩擦模型进行二次开发.利用该模型模拟土与结构接触面的直... 为了反映土与结构接触面的应变软化特性以及剪切速率对土与结构接触面力学特性的影响,基于ABAQUS软件提供的FRIC子程序,采用显式积分算法,对能够表现接触面上应变软化的次加载面摩擦模型进行二次开发.利用该模型模拟土与结构接触面的直剪试验,研究直剪试验过程中次加载面摩擦模型接触面上的应力演变过程.研究结果表明,利用次加载面摩擦本构模型,能够较好地模拟土-结构接触面直剪试验中的应变软化和密实状态的类砂土残余切应力随剪切速率的增大而下降的现象.在剪切位移的发展过程中,次加载面摩擦模型接触面上的切应力先增加后减小,接触面远离加载端一侧到另一侧的应力发挥水平先后达到最大值.该研究表明,次加载面摩擦模型可以用于土与结构接触面的应变软化特性和速率相关性的模拟. 展开更多

关键词 土-结构接触面 直剪试验 应变软化 次加载面摩擦模型

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穿堤建筑物与分散土界面渗透稳定性研究

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作者 文纪翔 樊恒辉 +2 位作者 贾琼瑜 刘宇芊 孙增春 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第5期958-967,共10页

分散土具有遇水分散流失的特性,位于分散土体中的建筑物在土-水-建筑物耦合作用下往往会出现界面处的渗透变形而发生破坏,常导致水利工程出现险情。采用人工配制的不同程度的分散土,开展分散性试验与抗渗试验,同时考虑穿堤建筑物因不均... 分散土具有遇水分散流失的特性,位于分散土体中的建筑物在土-水-建筑物耦合作用下往往会出现界面处的渗透变形而发生破坏,常导致水利工程出现险情。采用人工配制的不同程度的分散土,开展分散性试验与抗渗试验,同时考虑穿堤建筑物因不均匀沉降和振动等因素导致的与接触位置填土的分离脱空,对非分散土与分散土开展脱空区在管道上侧和下侧两种位置的裂缝冲刷试验。结果表明:①随着碳酸钠掺量的增加,土样逐渐从非分散向分散转化,临界坡降从120.0降低到12.9,14.7,抗渗性能显著下降。②分散土与非分散土的自身裂缝(无建筑物)均可在反滤料的保护下逐渐愈合,裂缝段试验末分别能承担大于59.0,51.2的坡降,抗渗性能显著提高。③在相同干密度的条件下,与非分散土相比,分散土中的裂缝愈合更快,在较低速的流动水的条件下即可迅速填充堵塞渗流通道。④建筑物-土界面存在裂缝,当裂缝位于建筑物上部时,裂缝可以在反滤料的保护下逐渐愈合,非分散土和分散土分别能承担大于87.4,63.1的坡降,具有一定的抗渗性能;当裂缝位于建筑物下部时,裂缝段基本不承担坡降,在反滤料的保护下裂缝也难以愈合且在高水头下易发生反滤料的管涌破坏。 展开更多

关键词 分散土 土-结构接触面 裂缝 渗透稳定性

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考虑桩土界面初始临界摩阻力影响的基桩沉降计算方法 被引量：11

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作者 赵明华 刘苏 +1 位作者 尹平保 刘猛 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期3425-3431,共7页

桩土界面荷载传递函数模型对基桩沉降计算有重要影响。首先,在现有土与结构接触面剪切试验研究成果的基础上,分析桩土界面在荷载作用下的变形特性,建立考虑桩土界面初始临界摩阻力影响的荷载传递双曲线模型。其次,用线性弹簧模拟各桩段... 桩土界面荷载传递函数模型对基桩沉降计算有重要影响。首先,在现有土与结构接触面剪切试验研究成果的基础上,分析桩土界面在荷载作用下的变形特性,建立考虑桩土界面初始临界摩阻力影响的荷载传递双曲线模型。其次,用线性弹簧模拟各桩段,用塑性摩擦片和非线性弹簧的并联组合元件模拟桩侧土体的侧摩阻力,用非线性弹簧模拟桩端阻力,得到了能考虑桩土界面初始临界摩阻力影响、土体分层性和非线性特性的基桩沉降计算方法。最后,利用该方法对某工程实例中的2根试桩进行计算,并与未考虑桩土界面初始临界摩阻力影响的计算结果进行比较。结果表明:考虑桩土界面初始临界摩阻力影响的计算结果较未考该影响的计算结果,在加载的初始阶段,更接近实测数据。 展开更多

关键词 桩 双曲线模型 荷载传递法 荷载沉降曲线 土与结构接触面

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