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干湿循环下聚丙烯纤维改良红黏土抗剪强度特性及预测模型
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作者 马宏岩 翁明胜 +2 位作者 黄仁杰 徐松 郑丽堂 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期33-39,共7页
在南方潮湿多雨地区,红黏土路基易出现沉降过大、不均匀沉降等病害,为研究在干湿循环作用下纤维红黏土的抗剪强度特性,将聚丙烯纤维掺入红黏土中,形成纤维红黏土。通过直接剪切试验,研究了不同纤维掺量(0‰、2‰、6‰、10‰)、纤维长度(... 在南方潮湿多雨地区,红黏土路基易出现沉降过大、不均匀沉降等病害,为研究在干湿循环作用下纤维红黏土的抗剪强度特性,将聚丙烯纤维掺入红黏土中,形成纤维红黏土。通过直接剪切试验,研究了不同纤维掺量(0‰、2‰、6‰、10‰)、纤维长度(0、3、6、9 mm)和干湿循环次数(0、2、4、6次)对红黏土抗剪强度特性的影响。结果表明:掺入纤维可显著提升红黏土的抗剪强度,在研究的掺量与长度范围内,抗剪强度随纤维掺量和长度的增加而增大;纤维在提高红黏土的黏聚力效果显著,而对于内摩擦角的提升有限;纤维长度为6 mm时,红黏土抗剪强度最大;干湿循环会显著降低红黏土强度,且对黏聚力劣化作用超过了内摩擦角,在干湿循环作用下,纤维和法向压力可降低干湿循环对红黏土的劣化作用。笔者基于试验结果,利用反向传播(BP)神经网络技术,建立了红黏土在干湿循环作用下的强度预测模型,其预测相对误差值在10%以下。 展开更多
关键词 道路工程 红黏土 干湿循环试验 强度 神经网络模型
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非饱和红黏土不排水抗剪强度的电阻率评价模型
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作者 王海军 解志梅 +3 位作者 李丞 赵熹 彭光灿 徐兴倩 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第19期8179-8186,共8页
高密度电法通过探测边坡土体电阻率反演其地质结构特征,进而为边坡稳定性分析提供地质模型,但土体抗剪强度指标的电阻率间接评价仍然受限。以边坡上红黏土为例,开展不同干密度、含水率红黏土试样的电阻率、抗剪强度试验,探讨电阻率与不... 高密度电法通过探测边坡土体电阻率反演其地质结构特征,进而为边坡稳定性分析提供地质模型,但土体抗剪强度指标的电阻率间接评价仍然受限。以边坡上红黏土为例,开展不同干密度、含水率红黏土试样的电阻率、抗剪强度试验,探讨电阻率与不排水抗剪强度的相关性,构建非饱和红黏土电阻率与不排水抗剪强度的量化关系模型。结果表明:红黏土电阻率随着含水率增加而逐渐减小,随着孔隙率增大而逐渐增大;红黏土不排水抗剪强度随含水率增加呈现先增大后减小趋势(最优含水率附近抗剪强度达到峰值),而随着孔隙率增大而逐渐减小;从非饱和土体三相导电理论出发,结合土体抗剪强度理论,推导得出考虑临界饱和度的非饱和红黏土不排水抗剪强度的电阻率评价模型,经验证模型精度较高,红黏土不排水抗剪强度峰值变化存在对应的临界电阻率值。电阻率作为土体物性参数能够快速探测获取,该模型可为红黏土边坡土体抗剪强度标定、边坡稳定性分析及其监测预警提供新思路。 展开更多
关键词 红黏土 电阻率 不排水强度 饱和度 模型
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JRC-JCS模型抗剪强度估算的平均斜率法 被引量:8
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作者 杜时贵 颜育仁 +1 位作者 胡晓飞 郭霄 《工程地质学报》 CSCD 2005年第4期489-493,共5页
结构面对工程岩体的稳定性有着决定性的影响,结构面的抗剪强度参数是分析岩体稳定的关键的参数。本文回顾了结构面抗剪强度估算的JRC-JCS模型及其估算方法,提出了可快速估算结构面抗剪强度参数的平均斜率法,并通过对比分析阐明平均斜率... 结构面对工程岩体的稳定性有着决定性的影响,结构面的抗剪强度参数是分析岩体稳定的关键的参数。本文回顾了结构面抗剪强度估算的JRC-JCS模型及其估算方法,提出了可快速估算结构面抗剪强度参数的平均斜率法,并通过对比分析阐明平均斜率法的优越性。 展开更多
关键词 结构面 强度经验估算 jrc-jcs模型 平均斜率法
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基于机器学习的农田土壤抗剪强度参数检测方法研究
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作者 于艳艳 朱龙图 刘鹤 《农机化研究》 北大核心 2025年第1期7-15,共9页
土壤抗剪强度参数包括粘聚力和内摩擦角,是评价土壤侵蚀敏感性和反映耕层耕作性能的重要指标。为实现农田土壤抗剪切强度参数的快速检测,提出了一种基于机器学习的土壤抗剪切强度参数检测方法。以STM32单片机为核心处理器,采用圆锥杆、... 土壤抗剪强度参数包括粘聚力和内摩擦角,是评价土壤侵蚀敏感性和反映耕层耕作性能的重要指标。为实现农田土壤抗剪切强度参数的快速检测,提出了一种基于机器学习的土壤抗剪切强度参数检测方法。以STM32单片机为核心处理器,采用圆锥杆、滚珠丝杆滑台、三角支架等构建土壤数据采集装置,利用DYMH-103柱式压力传感器和FlexiForce薄膜传感器分别检测圆锥杆贯入土壤的锥尖阻力和锥侧压力,采用CSF11土壤水分传感器获取土壤含水率信息,通过多传感器数据特征向量提取构建建模数据集。数据集相关性分析结果表明:土壤抗剪强度参数与锥尖阻力、锥侧压力和土壤含水率之间具有明显相关性。利用蒙特卡罗交叉验证(Monte Carlo Cross Validation,MCCV)剔除了数据集中的4个异常样本;同时,提出了一种ELM-PLSR组合建模算法,以决定系数R^(2)和RPD为评价指标,对比评估了ELM、PLSR和ELM-PLSR 3种不同机器学习模型,结果表明:ELM-PLSR模型预测性能优于ELM模型和PLSR模型;检测粘聚力时,对应的R^(2)、RPD分别为0.919和3.475;检测内摩擦角时,对应的R 2和RPD分别为0.910和3.304。研究结果可为土壤抗剪强度参数快速测量提供参考。 展开更多
关键词 机器学习 土壤强度 多传感器 特征向量 预测模型
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新型劲性水泥土组合桩内界面抗剪强度试验研究
5
作者 吴学震 夏亚歆 +4 位作者 李大勇 游先辉 单宁康 肖贞科 陈祥 《岩土力学》 北大核心 2025年第2期467-478,共12页
传统劲性水泥土复合桩的内芯多采用预应力混凝土管桩,其仅依靠内外芯的摩擦和黏结来传递荷载。现场调研发现,水泥土桩与管桩界面的胶结力较小,依据规范进行设计时,内界面抗剪强度往往取值很低。针对此种情况,将内芯预应力混凝土管桩替... 传统劲性水泥土复合桩的内芯多采用预应力混凝土管桩,其仅依靠内外芯的摩擦和黏结来传递荷载。现场调研发现,水泥土桩与管桩界面的胶结力较小,依据规范进行设计时,内界面抗剪强度往往取值很低。针对此种情况,将内芯预应力混凝土管桩替换为钢管桩,探寻其与外芯水泥土桩间界面的抗剪强度,同时又提出将外表面具有螺旋叶片的钢管桩作为新型内芯桩。针对内芯为无肋钢管及螺旋叶片钢管的桩段试样进行了内界面剪切试验,分析了内界面极限剪切力的影响因素并进行了定量数据表征。获得了新型组合桩的内外芯剪切破坏模式及内界面抗剪强度参数的演化规律和计算方法,从而对《劲性复合桩技术规程》(JG/T023-2007)桩体承载力计算公式中的内界面抗剪强度参数取值进行了修正。 展开更多
关键词 劲性水泥土复合桩 钢管桩 螺旋叶片 内界面强度 模型试验 规范参数修正
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基岩-混凝土胶结面剪切强度JRC-JCS模型研究 被引量:18
6
作者 陈记 徐卫亚 +1 位作者 朱珍德 杨庆刚 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期407-410,共4页
通过室内直剪试验,系统地研究了粗糙度、正应力对混凝土与基岩胶结面抗剪强度的影响,从而提出微风化花岗岩 混凝土胶结面剪切强度的JRC JCS模型,并给出了该模型的粗糙度适用范围.该模型考虑了粗糙度和正应力对胶结面剪切强度的影响,解... 通过室内直剪试验,系统地研究了粗糙度、正应力对混凝土与基岩胶结面抗剪强度的影响,从而提出微风化花岗岩 混凝土胶结面剪切强度的JRC JCS模型,并给出了该模型的粗糙度适用范围.该模型考虑了粗糙度和正应力对胶结面剪切强度的影响,解释了剪切试验结果.此外,讨论了胶结面剪切强度的尺寸效应,给出粗糙度系数JRC与胶结面尺寸的关系式,为工程设计提供参考依据. 展开更多
关键词 强度 胶结面 粗糙度 尺寸效应 岩石 混凝土 jrc-jcs模型 强度
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干湿循环作用下云母石英片岩抗剪强度损伤劣化模型 被引量:1
7
作者 李志刚 刘伟 +3 位作者 叶宏林 徐光黎 张钟文 马郧 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期1555-1561,共7页
为探究干湿循环作用对片岩抗剪特性的影响,以鄂西北广泛分布的云母石英片岩为研究对象,通过直剪试验揭示其在干湿循环作用下抗剪性能的劣化规律,并建立损伤劣化模型。结果表明:云母石英片岩抗剪性能在干湿循环作用下劣化效应明显,且前... 为探究干湿循环作用对片岩抗剪特性的影响,以鄂西北广泛分布的云母石英片岩为研究对象,通过直剪试验揭示其在干湿循环作用下抗剪性能的劣化规律,并建立损伤劣化模型。结果表明:云母石英片岩抗剪性能在干湿循环作用下劣化效应明显,且前期劣化速率较快、幅度较大,后期劣化速率减慢、幅度降低;干湿循环20次后,云母石英片岩不同法向应力下峰值剪应力劣化度为16.27%~29.59%,黏聚力、内摩擦角劣化度分别为26.58%、15.36%,黏聚力对干湿循环作用的影响更为敏感。基于Lemaitre损伤理论与统计损伤本构模型,建立起云母石英片岩抗剪强度损伤劣化模型,计算所得峰值剪应力预测值与试验值相对误差为1%~6%,可有效预测干湿循环作用下云母石英片岩的抗剪强度变化。 展开更多
关键词 云母石英片岩 干湿循环 强度 损伤劣化模型
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基于弥散裂缝理念的墩柱塑性铰区抗剪强度模型
8
作者 漆启明 邵长江 +3 位作者 杨华平 庄卫林 崔皓蒙 王春阳 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第12期68-77,共10页
为避免强震作用下钢筋混凝土墩柱发生弯剪破坏,需准确量化墩柱塑性铰区抗剪强度。然而,现行规范和既有文献的抗剪模型普遍假定斜截面箍筋初始全部屈服、箍筋抗剪贡献随配箍率线性增大并与混凝土抗剪贡献直接相加,且对纵筋抗剪贡献重视不... 为避免强震作用下钢筋混凝土墩柱发生弯剪破坏,需准确量化墩柱塑性铰区抗剪强度。然而,现行规范和既有文献的抗剪模型普遍假定斜截面箍筋初始全部屈服、箍筋抗剪贡献随配箍率线性增大并与混凝土抗剪贡献直接相加,且对纵筋抗剪贡献重视不够,与实际弯剪损伤演化和试验规律不符。为此,借助弥散裂缝理念将钢筋混凝土视作一种新型均质材料,基于莫尔应力圆推导一种符合弯剪损伤演化且考虑混凝土、箍筋、轴力、纵筋、剪跨比及位移延性系数等因素的抗剪强度模型,并通过139个矩形墩柱试验数据进行标定和验证。结果表明:Eurocode 8模型过高估计了墩柱抗剪强度,Caltrans模型抗剪计算结果略微保守,而《公路桥梁抗震设计规范》(JTG/T 2231-01-2020)模型的抗剪计算值与试验值较接近;相比规范模型,建议抗剪强度模型具有更高的计算精度和更小的离散性,抗剪强度折减系数取0.85时的安全保证率达85%,可用于矩形墩柱塑性铰区的抗剪能力评估。 展开更多
关键词 桥梁工程 钢筋混凝土墩柱 强度模型 塑性铰区 耦合损伤
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基于扭转剪切试验的沥青混合料抗剪强度分析 被引量:2
9
作者 栗培龙 牛犇 +1 位作者 孙超 徐远 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期526-533,共8页
沥青路面的高温抗变形能力与沥青混合料的抗剪强度密切相关.根据路面荷载作用下沥青混合料中矿料颗粒的受力特点及转动状态,自主研发了扭转剪切试验装置.针对不同级配沥青混合料,在不同条件下进行扭转剪切试验;分析了骨架稳定性、沥青... 沥青路面的高温抗变形能力与沥青混合料的抗剪强度密切相关.根据路面荷载作用下沥青混合料中矿料颗粒的受力特点及转动状态,自主研发了扭转剪切试验装置.针对不同级配沥青混合料,在不同条件下进行扭转剪切试验;分析了骨架稳定性、沥青用量和温度对扭转剪切特性的影响,建立了考虑骨架稳定性指数、沥青用量和温度的抗剪强度预估模型.结果表明:最大扭转剪切力可以用于评价沥青混合料的抗剪强度;最大扭转剪切力随温度升高呈指数形式减小,随沥青用量增加呈二次函数关系变化,随骨架稳定性指数增大呈幂函数关系增大.构建的抗剪强度预估模型能够较为准确地表征各因素耦合作用下沥青混合料的抗剪强度,可以为沥青混合料优化设计及路面养护决策提供参考. 展开更多
关键词 沥青混合料 扭转切试验 强度 骨架稳定性指数 预估模型
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基于多尺度直剪试验的岩石模型结构面抗剪强度特征研究 被引量:25
10
作者 黄曼 杜时贵 +1 位作者 罗战友 倪骁慧 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期3180-3186,共7页
开展岩石模型结构面抗剪强度特征的多尺度(尤其大尺寸)直剪试验研究对于理解岩石结构面力学特性具有重要的理论价值和实践意义。首先,基于多尺度直剪试验仪(MSJ-DST),对20cm×20cm、40cm×40cm、60cm×60cm、80cm... 开展岩石模型结构面抗剪强度特征的多尺度(尤其大尺寸)直剪试验研究对于理解岩石结构面力学特性具有重要的理论价值和实践意义。首先,基于多尺度直剪试验仪(MSJ-DST),对20cm×20cm、40cm×40cm、60cm×60cm、80cm×80cm和100cm~100cm的岩石模型结构面试样采用法向应力分别为200~1000kPa进行直接剪切试验;然后,研究不同尺寸岩石模型结构面抗剪强度的特征。结果表明:不同法向荷载作用下模型的受力变形特点相近,峰值剪切位移总体上随着某一数值附近上下浮动;在同一法向应力作用下,不同尺寸结构面试样的峰值抗剪强度表现出在某一数值附近上下浮动的特征,残余抗剪强度则表现出随尺寸的增加有小幅度增加;5级法向应力作用下,不同尺寸的峰值抗剪强度和残余抗剪强度随着法向应力的变化规律均近似相同,抗剪强度残余值与峰值的比值随着法向应力的增大逐渐增大并趋于稳定。 展开更多
关键词 不同尺寸 岩石模型结构面 试验 强度
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水利水电工程岩基抗剪强度参数二维分布模型构造的Copula方法 被引量:9
11
作者 邢婕 唐小松 +1 位作者 李典庆 赵宇飞 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期783-792,共10页
基于国内103个水利水电工程1 174组岩基抗剪强度试验数据,采用Copula函数研究岩基抗剪强度参数联合分布模型,探讨水利水电工程中岩基抗剪强度参数联合分布模型构建方法。利用最小二乘法求出岩基抗剪强度参数试验数据的相关统计参数,基于... 基于国内103个水利水电工程1 174组岩基抗剪强度试验数据,采用Copula函数研究岩基抗剪强度参数联合分布模型,探讨水利水电工程中岩基抗剪强度参数联合分布模型构建方法。利用最小二乘法求出岩基抗剪强度参数试验数据的相关统计参数,基于AIC准则识别出岩基抗剪强度参数边缘分布。选择4种Copula函数构造岩基抗剪强度参数二维分布模型,探讨了基于Copula函数的岩基抗剪强度参数二维分布模型的优越性。结果表明:水利水电工程岩基抗剪强度参数存在明显的统计负相关性。Copula方法能够构造具有任意边缘分布和任意相关结构的岩基抗剪强度参数联合分布模型,它为构造抗剪强度参数联合分布模型提供了一种简便的工具。已知岩基抗剪强度参数的边缘分布函数和相关系数不能唯一确定岩基抗剪强度参数的联合概率分布模型,在抗剪强度参数边缘分布函数和相关系数完全相同的前提下,不同Copula函数建立的抗剪强度参数联合概率分布模型差异显著。与常用的抗剪强度参数二维正态分布模型相比,基于Copula函数的抗剪强度参数二维分布模型具有较强的灵活性,它能更好地拟合原始观测数据。水利水电工程中惯用小值平均法确定标准值,当摩擦系数取较小值时,不同Copula函数构造的黏聚力的条件累积分布函数差异显著,这将对抗剪强度参数标准值的选取以及相应的设计方案具有明显的影响。 展开更多
关键词 强度参数 相关性 二维分布模型 联合概率分布函数 COPULA
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钢筋混凝土框架顶层T型中节点抗剪强度计算模型 被引量:5
12
作者 崔建宇 车轶 +2 位作者 孙建刚 宋玉普 渡边史夫 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第7期986-992,共7页
通过4个框架顶层T型中节点在低周反复循环荷载作用下的试验,调查了节点裂缝分布特征、抗剪强度、变形性能等抗震性能指标.结果表明:由于梁纵筋在节点内的黏结劣化以及节点箍筋约束效果的下降,T型节点抗剪强度与形状相同的框架中间层├... 通过4个框架顶层T型中节点在低周反复循环荷载作用下的试验,调查了节点裂缝分布特征、抗剪强度、变形性能等抗震性能指标.结果表明:由于梁纵筋在节点内的黏结劣化以及节点箍筋约束效果的下降,T型节点抗剪强度与形状相同的框架中间层├型边节点相比平均降低15%以上.本研究对Hwang的STURT-TRUSS计算模型中的斜压杆机构高度、节点箍筋有效面积等关键解析参数进行了整合,建立了适合于T型节点抗剪强度的计算模型.计算结果与试验结果吻合. 展开更多
关键词 钢筋混凝土框架 T型节点 强度 计算模型
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太和铁矿冰碛土体的抗剪强度预测模型 被引量:3
13
作者 徐鼎平 汪斌 +1 位作者 江龙剑 祝玉学 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期8-10,14,共4页
采用耦合元胞自动机(CA)与FLAC3D的三轴数值模拟试验方法,对太和铁矿冰碛土体的抗剪强度参数模拟样本进行了统计分析和非线性拟合,分别建立了抗剪强度的2个经验预测模型,即概率模型和确定性模型,为太和铁矿采场边坡工程及冰碛土相关岩... 采用耦合元胞自动机(CA)与FLAC3D的三轴数值模拟试验方法,对太和铁矿冰碛土体的抗剪强度参数模拟样本进行了统计分析和非线性拟合,分别建立了抗剪强度的2个经验预测模型,即概率模型和确定性模型,为太和铁矿采场边坡工程及冰碛土相关岩土工程的设计与评价提供了可靠的强度参数。 展开更多
关键词 采场边坡 冰碛土 强度 预测模型
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岩石节理峰值抗剪强度新模型 被引量:4
14
作者 陈曦 曾亚武 +2 位作者 孙翰卿 任树林 刘伟 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第S2期123-130,共8页
Grasselli提出的形貌参数充分反映了节理表面粗糙度的三维特征,Xia模型、Yang模型、Tang模型采用Grasselli提出的三维形貌参数,但Xia模型峰值抗剪强度公式不满足边界条件,Yang模型材料项不能反映节理剪切受拉破坏机制,Tang模型预测精度... Grasselli提出的形貌参数充分反映了节理表面粗糙度的三维特征,Xia模型、Yang模型、Tang模型采用Grasselli提出的三维形貌参数,但Xia模型峰值抗剪强度公式不满足边界条件,Yang模型材料项不能反映节理剪切受拉破坏机制,Tang模型预测精度较低且剪胀角与法向应力关系未能体现粗糙度参数的作用,文中提出一个新的峰值抗剪强度公式弥补了上述各模型的不足之处。根据Grasselli、唐志成等、Yang等发表的63组数据对新模型进行验算,结果表明,Tang模型预测精度较低,新模型和Xia模型、Grasselli模型预测精度较为接近。此外发现,关系函数f(sn)考虑形貌参数的作用时可以有效地提高模型的预测精度。新模型公式形式较为简洁、物理意义明确、符合摩尔-库仑准则、量纲统一,可以为相关的工程研究提供参考。 展开更多
关键词 岩石节理 峰值强度模型 Grasselli模型
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抗剪强度参数相关变量重构及Copula联合分布模型研究 被引量:2
15
作者 陈将宏 许晓亮 +2 位作者 郭飞 宛良朋 徐义根 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第1期280-284,共5页
在实际工程中,大样本的岩土体参数实测值往往不易获取,以抗剪强度参数为例,给出了一种相关变量样本重构方法。首先简要介绍了Ilich算法和Copula函数,基于实际的初始数据,生成了具有指定边缘分布的相关变量样本;并借助Copula函数研究了... 在实际工程中,大样本的岩土体参数实测值往往不易获取,以抗剪强度参数为例,给出了一种相关变量样本重构方法。首先简要介绍了Ilich算法和Copula函数,基于实际的初始数据,生成了具有指定边缘分布的相关变量样本;并借助Copula函数研究了样本重构前后的联合分布模型,认为与初始样本具有相同最优联合分布的重构样本能更大程度地继承初始数据的信息。以一简单的算例将重构样本应用于可靠性分析中,通过对比分析基于重构样本的Monte Carlo法与设计验算点法,验证了计算结果的合理性。给出的重构方法所得到的样本将与初始样本具有相同的边缘分布信息、相关结构及联合分布模型。 展开更多
关键词 强度参数 随机样本 自回归模型 COPULA 可靠性分析
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钢筋混凝土梁柱节点抗剪强度计算模型 被引量:1
16
作者 陈玲俐 王健 《上海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期92-97,共6页
对3个常用的节点核心区抗剪强度计算模型进行介绍和分析.计算结果表明:3个模型的理论计算结果的离散度较大,与试验结果不能很好地吻合.在斜压杆-桁架模型基础上,同时考虑开裂后混凝土强度软化和高强混凝土修正系数,得到一个改进的节点... 对3个常用的节点核心区抗剪强度计算模型进行介绍和分析.计算结果表明:3个模型的理论计算结果的离散度较大,与试验结果不能很好地吻合.在斜压杆-桁架模型基础上,同时考虑开裂后混凝土强度软化和高强混凝土修正系数,得到一个改进的节点核心区抗剪强度计算模型.改进模型的计算结果与试验结果很接近,离散度小,且偏于安全,适用于普通混凝土节点及高强混凝土节点的极限抗剪强度计算。 展开更多
关键词 梁柱节点 强度计算模型 高强混凝土 软化系数
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风化锯齿形结构面抗剪强度特性及估算模型 被引量:1
17
作者 廖军 邓涛 +3 位作者 唐刚 钱小龙 李镇 路军富 《郑州大学学报(工学版)》 CAS 北大核心 2023年第6期112-118,共7页
为研究风化程度对不同起伏角锯齿形结构面剪切强度、剪切变形等抗剪强度特性的影响规律,制作了起伏角分别为15°、25°、35°、45°的4种不同的灰岩规则锯齿形结构面,通过开展室内风化模拟试验制备不同风化程度的锯齿... 为研究风化程度对不同起伏角锯齿形结构面剪切强度、剪切变形等抗剪强度特性的影响规律,制作了起伏角分别为15°、25°、35°、45°的4种不同的灰岩规则锯齿形结构面,通过开展室内风化模拟试验制备不同风化程度的锯齿形结构面岩样,进行不同法向应力下的室内锯齿形结构面直剪试验,探究风化灰岩锯齿形结构面抗剪强度及其参数的变化规律。试验结果表明:锯齿形结构面剪切应力-剪切位移曲线表现为峰值剪断型,呈现先近似线性增加,达到峰值剪切应力后跌落,最后基本趋于稳定,保持一定的残余抗剪强度的趋势;随着风化程度的增加,灰岩锯齿形结构面抗剪强度呈现减小的趋势,其抗剪强度参数发生不同程度的劣化,黏聚力的劣化程度大于摩擦角,而结构面起伏角大小与抗剪强度之间呈现正相关;基于模型试验结果,建立了风化锯齿形结构面抗剪强度估算模型,揭示结构面抗剪强度与风化程度及起伏角的定量化关系。 展开更多
关键词 灰岩 锯齿形结构面 风化程度 强度 估算模型
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矿渣微粉改良黄土力学性能及抗剪强度预测模型 被引量:12
18
作者 杨国辉 李驰 +2 位作者 商艳 高瑜 李拴虎 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第3期1185-1191,共7页
为探究矿渣微粉改良黄土效果,通过配置不同掺量的矿渣微粉黄土,利用无侧限抗压强度、抗剪强度、湿陷性试验研究矿渣微粉改良黄土机理与可行性,并提出抗剪强度预测模型。研究结果表明,随矿渣微粉掺量增加,无侧限抗压强度呈先增大后降低趋... 为探究矿渣微粉改良黄土效果,通过配置不同掺量的矿渣微粉黄土,利用无侧限抗压强度、抗剪强度、湿陷性试验研究矿渣微粉改良黄土机理与可行性,并提出抗剪强度预测模型。研究结果表明,随矿渣微粉掺量增加,无侧限抗压强度呈先增大后降低趋势,矿渣微粉掺量为15%时达到最大;不同掺量的矿渣微粉黄土较素黄土湿陷系数分别下降92.1%、96.4%、98.0%、99.0%、97.7%;随养护周期增加,抗剪强度、内摩擦角、黏聚力均有明显提高;不同矿渣微粉掺量下黄土抗剪强度预测模型与实测值相对误差均小于8%,拟合度较高。研究结果可为矿渣微粉改良黄土提供参考依据。 展开更多
关键词 矿渣微粉 黄土 无侧限强度 强度 湿陷系数 强度模型
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金沙江干热河谷乡土草本植物根系提高土体抗剪强度及其模型预测 被引量:12
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作者 段青松 王金霞 +5 位作者 杨旸 字淑慧 张川 张建生 孙高峰 余建新 《中国水土保持科学》 CSCD 北大核心 2017年第4期87-95,共9页
开展金沙江干热河谷乡土草本植物根系提高土体抗剪强度及预测的研究,为该地区生态恢复、边坡防护、水土流失防治等生态工程中植物选择及其固土能力的计算提供依据。采用原位剪切试验测定扭黄茅(Heteropogon contortus)、莎草(Eulaliopsi... 开展金沙江干热河谷乡土草本植物根系提高土体抗剪强度及预测的研究,为该地区生态恢复、边坡防护、水土流失防治等生态工程中植物选择及其固土能力的计算提供依据。采用原位剪切试验测定扭黄茅(Heteropogon contortus)、莎草(Eulaliopsis binata)、芸香草(Cymbopogon distans)、旱茅(Schizachyrium delavayi(Hack.)Bor)等4种乡土草本植物根系及素土的抗剪切强度;用根系拉力计和电子卡尺测定根系的抗拉强度和直径;用Wu和Waldron垂直根模型(WWM)及纤维束根增强模型(FBM)对根系提高土体抗剪能力进行预测。结果表明:1)4种植物根系直径约80%分布在0.1~1 mm的范围内,扭黄茅、莎草、旱茅根系的直径和抗拉强度之间成负幂函数关系,芸香草两者间没有相关性。2)扭黄茅、莎草、旱茅、芸香草的根系可将土体的抗剪强度分别提高20.7%、85.3%、84.4%、16.1%。3)用WWM模型预测扭黄茅、旱茅、莎草的提高土体抗剪能力,其预测值是实测值的3.59~10.83倍;用FBM模型的预测值是实测值的1.24~2.62倍。旱茅、莎草根系提高土体抗剪强度的能力强于扭黄茅和芸香草,在干热河谷的生态工程中可优先选用;对根系提高土体抗剪强度的预测,FBM模型要优于WWM模型。 展开更多
关键词 草本植物根系 土体强度 Wu和Waldron模型 FBM模型 干热河谷
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基于界面黏结的含根土抗剪强度极限值估算模型 被引量:7
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作者 夏鑫 姜元俊 +2 位作者 苏立君 MEHTAB Alam 李佳佳 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期2173-2184,共12页
目前根系力学固土定量评估模型中缺乏对根-土界面黏结作用的考虑,为提高量化模型精度及适用性,以广泛应用的Wu模型为基础,结合含根土中根系的破坏模式,通过界面黏结强度参数量化根-土界面间的黏结作用,建立了基于界面黏结的含根土抗剪... 目前根系力学固土定量评估模型中缺乏对根-土界面黏结作用的考虑,为提高量化模型精度及适用性,以广泛应用的Wu模型为基础,结合含根土中根系的破坏模式,通过界面黏结强度参数量化根-土界面间的黏结作用,建立了基于界面黏结的含根土抗剪强度极限值估算模型,考虑了含根土中土体应力、根径、根长、根系与剪切方向初始夹角的影响。含根土直剪试验的实测结果均在估算模型计算值范围内,其中根系与剪切方向夹角为45°时实测值接近模型计算最大值,夹角为90°时实测值接近模型计算极限值的平均值。与Wu模型计算值相比,估算模型精度平均提高了5倍。模型参数敏感性分析表明,根系提供的土体附加强度受根系数量参数、尺寸参数及界面黏结强度参数的影响较大。 展开更多
关键词 含根土 根-土界面黏结强度 强度 力学模型
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