粗粒土力学特性大型平面应变试验研究

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作者 姜景山 左永振 +3 位作者 程展林 黄鑫 张超 王志华 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第1期129-135,143,共8页

土石坝填料一般处于平面应变状态,目前填料力学特性研究基本采用大型三轴试验。由于三轴应力状态下中主应力等于小主应力,平面应变状态下大坝填料的力学性能会被低估。为充分认识填料潜能,科学设计和合理评估土石坝,有必要对填料开展平... 土石坝填料一般处于平面应变状态,目前填料力学特性研究基本采用大型三轴试验。由于三轴应力状态下中主应力等于小主应力,平面应变状态下大坝填料的力学性能会被低估。为充分认识填料潜能,科学设计和合理评估土石坝,有必要对填料开展平面应变试验研究。应用大型真三轴仪对填料进行了大型平面应变试验,共开展了4种不同初始干密度的粗粒土平面应变各向等压固结排水剪切试验。结果表明:应力-应变关系主要为应变硬化型,应力曲线呈爬升型,体变表现为剪缩。某一小主应力下,大小主应力之差的最大值随初始干密度的增大呈线性增大;初始干密度一定时,大小主应力之差的最大值与小主应力呈线性关系增大。初始剪切阶段,小主应力一定时,偏应力与球应力之比曲线斜率随初始干密度的增大而增大,随剪切变形的发展,不同初始干密度的应力比曲线逐渐趋于接近。偏应力随球应力的增大单调增加则对应应变硬化型,若偏应力随球应力的增大先增加后减小则对应应变软化型。相同小主应力时,初始弹性模量随初始干密度的增大而增大,近似呈线性关系;某一初始干密度下,初始弹性模量随小主应力的增大基本呈线性关系增大。中主应力系数随大主应力方向应变的增大而增大,曲线形态呈三折线形,初始剪切阶段增长较为缓慢,随剪切变形的增大增长相对加快并呈线性关系增大,如曲线末端下弯为应变硬化型,曲线末端上翘为应变软化型。 展开更多

关键词 粗粒土 大型平面应变试验 力学特性 主应力 偏应力 球应力 大型真三轴仪

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静力与动力组合应力条件下饱和松砂变形特性的试验研究 被引量：11

2

作者 栾茂田 许成顺 +2 位作者 郭莹 何杨 李木国 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第3期81-86,93,共7页

利用大连理工大学新引进与研制开发的土工静力-动力液压三轴-扭转多功能剪切仪,针对福建标准砂,在相对密度为Dr=3 0 %的松散状态下,在不同的三向非均等固结应力状态下进行了应力控制式循环扭剪试验和竖向-扭转耦合剪切试验,通过对比试... 利用大连理工大学新引进与研制开发的土工静力-动力液压三轴-扭转多功能剪切仪,针对福建标准砂,在相对密度为Dr=3 0 %的松散状态下,在不同的三向非均等固结应力状态下进行了应力控制式循环扭剪试验和竖向-扭转耦合剪切试验,通过对比试验结果着重探讨了初始固结主应力方向与循环应力变化模式对饱和松砂动应力-应变关系特性的影响,并采用相对有效应力比峰值与广义剪应变作为参变量对应力-应变模式进行了探讨。试验结果表明,相对有效应力比峰值与广义剪应变之间符合良好的双曲线关系,初始固结主应力方向对砂土的应力-应变关系特性具有不容忽视的影响。 展开更多

关键词 非均等固结 初始主应力方向 相对有效应力比峰值 广义剪应变 应力-应变关系

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麦秸秆加筋滨海盐渍土的抗剪强度与偏应力应变 被引量：27

3

作者 魏丽 柴寿喜 +1 位作者 蔡宏洲 李敏 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期109-114,共6页

与土工格栅加筋土不同,植物纤维土在加筋补强机制与抗变形性能上具有自身的特点,这可通过纤维土的三轴UU压缩试验进行研究。由麦秸秆纤维加筋滨海盐渍土的三轴抗剪强度及其偏应力应变曲线表明:①与盐渍土相比,麦秸秆纤维土的黏聚力大幅... 与土工格栅加筋土不同,植物纤维土在加筋补强机制与抗变形性能上具有自身的特点,这可通过纤维土的三轴UU压缩试验进行研究。由麦秸秆纤维加筋滨海盐渍土的三轴抗剪强度及其偏应力应变曲线表明:①与盐渍土相比,麦秸秆纤维土的黏聚力大幅提高,内摩擦角的增幅很小。②加筋长度比0.16质量加筋率0.25%为适宜的纤维加筋条件。③纤维土的偏应力应变曲线与盐渍土的变化形式相近,均呈应变硬化型。轴向应变较小时,加筋长度比和质量加筋率对主应力差的影响较小,纤维加筋作用微弱;随轴向应变的增大,两者的影响加大,纤维加筋作用才逐渐发挥出来。④相互交织的麦秸秆纤维对土形成了空间约束作用,使得4个围压的纤维土的破坏应变均大于盐渍土的。麦秸秆纤维加筋不仅提高了土的黏聚力,还增强了土的抗变形能力。 展开更多

关键词 纤维土 加筋作用 偏应力应变 三轴抗剪强度 麦秸秆 滨海盐渍土

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滨海盐渍土的固化方法及固化土的偏应力-应变 被引量：20

4

作者 王沛 王晓燕 柴寿喜 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期3939-3944,共6页

滨海盐渍土可使用水泥、石灰、粉煤灰和高分子材料SH固土剂单独及联合固化,以提高土的强度、抗变形能力和水稳性。为研究各种固化方法固化盐渍土的抗变形能力和偏应力-应变特征,通过三轴UU压缩试验得到盐渍土和6种固化盐渍土的偏应力-... 滨海盐渍土可使用水泥、石灰、粉煤灰和高分子材料SH固土剂单独及联合固化,以提高土的强度、抗变形能力和水稳性。为研究各种固化方法固化盐渍土的抗变形能力和偏应力-应变特征,通过三轴UU压缩试验得到盐渍土和6种固化盐渍土的偏应力-应变曲线。曲线显示:水泥+石灰类固化土呈应变软化型、石灰+粉煤灰类固化土呈应变软化型、石灰类固化土呈应变硬化型。掺入SH固土剂,提高了固化土的浸水前后的强度,同时也增强了固化土的水稳性。掺入SH固土剂使固化土达到偏应力峰值所需的应变增加,即抗变形能力增强;0.9%SH固土剂+12%石灰+36%粉煤灰固化土具有适中的强度、良好的弹性变形和水稳性的优点,作为轻质路堤填料使用,还可减少滨海地区软土路基的沉降量,这使其成为滨海盐渍土的6种固化方案中的最适宜方案。 展开更多

关键词 滨海盐渍土 固化土 偏应力-应变 三轴压缩试验 固土材料

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温度对沥青混凝土力学特性的影响 被引量：42

5

作者 陈宇 姜彤 +1 位作者 黄志全 付文斌 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期2192-2196,共5页

沥青混凝土是现代水利工程中作为防水心墙的主要材料。通过室内高压温控三轴仪对两种沥青含量的沥青混凝土在不同温度下分别进行力学特性试验,研究温度对其力学性质的影响。试验结果表明:试件的应力-应变特性与温度有密切关系,试验温度... 沥青混凝土是现代水利工程中作为防水心墙的主要材料。通过室内高压温控三轴仪对两种沥青含量的沥青混凝土在不同温度下分别进行力学特性试验,研究温度对其力学性质的影响。试验结果表明:试件的应力-应变特性与温度有密切关系,试验温度为0℃时沥青混凝土出现应力软化现象,但随着温度的升高,应力软化现象消失,应力硬化现象呈现;同一沥青含量下,温度越高,最大偏应力越小;试件的抗剪强度随温度的升高逐渐降低;试件的蠕变随温度的升高而增大。 展开更多

关键词 沥青混凝土 应力-应变曲线 偏应力 蠕变

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巷道围岩状态的等效应力等效应变表述 被引量：4

6

作者 潘岳 撒占友 贺可强 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期1695-1699,共5页

在体积应变为零的条件下,根据巷道围岩属简单加载的特性得到围岩中同时关联三向应力σθ,σz,σr和三向应变εθ,εz,εr的,用等效应力σi和等效应变εi表示的对围岩加载-形变关系式。严格地论证了巷道围岩的弹性、硬化、软化和流动区... 在体积应变为零的条件下,根据巷道围岩属简单加载的特性得到围岩中同时关联三向应力σθ,σz,σr和三向应变εθ,εz,εr的,用等效应力σi和等效应变εi表示的对围岩加载-形变关系式。严格地论证了巷道围岩的弹性、硬化、软化和流动区的应力应变状态分别与围岩的等效应力-等效应变曲线各阶段的应力应变状态相对应。以等效应力、等效应变为中间变量可以简化围岩弹性分析,简捷地写出巷道围岩偏应力应变能的计算公式。等效剪应力τi是围岩中的最大剪应力τmax,等效剪应力单元受正应力和剪应力作用,但其上只有剪切应变,这突出了巷道围岩形变破坏是由于最大剪应力和偏应力应变能所致的实质。根据等效剪应力概念确定的滑移线,可适用于材料应变硬化和软化阶段,不要求刚塑性假定条件。 展开更多

关键词 简单加载 等效应力 等效应变 偏应力应变能 滑移线 围岩状态 巷道围岩 最大剪应力 应力应变状态 弹性分析

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非静水压力条件下巷道围岩偏应力场分布特征与围岩破坏规律 被引量：22

7

作者 赵洪宝 程辉 +3 位作者 王磊 刘一洪 吉东亮 张一潇 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期370-381,共12页

通过理论分析对受三向应力非静水压力条件下的巷道围岩偏应力场与应变能密度分布规律进行了深入研究,以此来探究巷道围岩破坏规律,巷道塑性区数值模拟结果与现场工程实例验证了理论结果的正确性。研究结果表明:①非静水压力条件下,不同... 通过理论分析对受三向应力非静水压力条件下的巷道围岩偏应力场与应变能密度分布规律进行了深入研究,以此来探究巷道围岩破坏规律,巷道塑性区数值模拟结果与现场工程实例验证了理论结果的正确性。研究结果表明:①非静水压力条件下,不同的主导型应力场中,巷道围岩偏应力场分布规律差异较为明显。σ_(x)主导型应力场中,巷道顶底板偏应力大于两帮;σ_(y)主导型应力场中,巷道顶底板与两帮偏应力大小差别不大;σ_(z)主导型应力场中,巷道两帮处的偏应力大于顶底板。主导应力值的变化会引起巷道围岩偏应力分布数值上的变化,不引起偏应力分布形态的改变。②等p、等q时,在σ_(x)与σ_(y)主导型应力场中,巷道顶底板应变能密度大于两帮,而在σ_(z)主导型应力场中,巷道两帮应变能密度大于顶底板。等p、不等q情况下,3种主导型应力场中,巷道顶底板与两帮应变能密度均随偏应力比M的增大而增大;等q、不等p情况下,巷道顶底板与两帮应变能密度均随偏应力比M的减小而增大。③三向应力状态下,巷道围岩应变能密度分布规律可以反映塑性区形态。M<1时,任意主导型应力场中,巷道围岩应变能密度呈椭圆形分布,M>1时,巷道围岩应变能密度呈“8”字形或“X”形分布。处于σ_(x)主导型应力场中的巷道需注重巷道顶底板的支护;对于σ_(y)主导型应力场,巷道在围岩条件较差时,应注重全断面支护;对于σ_(z)主导型应力场,需注意围岩塑性区出现“X”形扩展。④回坡底1021巷围岩偏应力场与应变能密度均呈倾斜的“8”字形分布,工程现场与巷道围岩偏应力场及应变能密度分布规律相互验证。基于理论分析结果,对回坡底1021巷提出非对称性支护技术,现场应用效果良好。 展开更多

关键词 非静水压力 偏应力场 应变能密度 塑性区分布 巷道支护

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黄土坡滑坡饱和滑带土三轴压缩应力松弛试验研究 被引量：4

8

作者 崔德山 陈琼 +1 位作者 项伟 王菁莪 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第S2期209-216,共8页

为研究饱和滑带土的三轴流变规律,基于室内三轴试验,对三峡库区巴东县黄土坡滑坡的滑带土应力松弛特性进行试验和分析。首先,对滑带土进行X射线衍射试验和XRF定量分析实验,获得了滑带土的矿物成分和化学组成。然后,采用GDS三轴仪开展饱... 为研究饱和滑带土的三轴流变规律,基于室内三轴试验,对三峡库区巴东县黄土坡滑坡的滑带土应力松弛特性进行试验和分析。首先,对滑带土进行X射线衍射试验和XRF定量分析实验,获得了滑带土的矿物成分和化学组成。然后,采用GDS三轴仪开展饱和滑带土的应力松弛实验,研究不同围压和不同应变增量条件下滑带土的应力松弛特征。研究结果表明,饱和滑带土的应力松弛特征受围压、轴向应变速率、轴向应变增量、松弛时间的影响较大。根据应力松弛曲线可以分别得出滑带土的峰值强度和残余强度指标,当轴向应变接近破坏应变(15%)时随着有效围压的增加,滑带土的应力松弛量和残余应力比增加,应力松弛比减小;当轴向应变恒定时,滑带土的体积应变大于应变增加过程中的体积应变。当应变加载速率较小(0.02 mm/min)时应变加载过程中会出现瞬时应力松弛现象。 展开更多

关键词 滑带土 三轴压缩试验 应力松弛 主应力差 体积应变 松弛时间

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深部充填开采留巷围岩偏应力演化规律与控制 被引量：37

9

作者 谢生荣 岳帅帅 +4 位作者 陈冬冬 潘浩 索海翔 杨军辉 乔顺兴 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1837-1846,共10页

针对深部充填开采留巷围岩控制难题,以邢东矿1126运料巷为研究背景,采用应变软化模型研究工作面推进全过程中留巷围岩偏应力与塑性区演化规律。研究表明:(1)超前采动影响较明显区顶板约为32 m,底板和两帮均约为16 m,留巷采动影响较明显... 针对深部充填开采留巷围岩控制难题,以邢东矿1126运料巷为研究背景,采用应变软化模型研究工作面推进全过程中留巷围岩偏应力与塑性区演化规律。研究表明:(1)超前采动影响较明显区顶板约为32 m,底板和两帮均约为16 m,留巷采动影响较明显区顶板约为32 m,底板约为24 m;(2)从工作面回采开始到工作面回采结束的全过程对留巷围岩偏应力和塑性区进行监测得到:偏应力分布形态以瘦高椭圆状→近似圆状→小半圆拱→大半圆拱→扇形拱进行演化,偏应力峰值带以顶底板→顶底帮角(实体煤侧)和实体煤帮进行转移;塑性区分布形态以近似椭圆状→近似圆状→半球状进行演化,且塑性区呈非对称分布;(3)基于深部充填开采留巷围岩偏应力和塑性区非对称分布特征,提出了分区非对称围岩控制技术,实践表明,留巷围岩控制效果明显。 展开更多

关键词 深部充填开采 沿空留巷 应变软化模型 偏应力

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巷道开挖围岩能量释放与偏应力应变能生成的分析计算 被引量：21

10

作者 潘岳 王志强 吴敏应 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期663-669,共7页

巷道开挖,围岩能量释放,同时在围岩中产生偏应力。围岩应力是原岩应力与偏应力的叠加,偏应力或偏应力能控制岩体破坏。在静水压力p0和岩体体积应变为0的条件下,利用文[1]在弹性、非线性软化本构模型导得的巷道围岩应力分布表达式,用重... 巷道开挖,围岩能量释放,同时在围岩中产生偏应力。围岩应力是原岩应力与偏应力的叠加,偏应力或偏应力能控制岩体破坏。在静水压力p0和岩体体积应变为0的条件下,利用文[1]在弹性、非线性软化本构模型导得的巷道围岩应力分布表达式,用重积分计算了围岩弹性区和软化区中的偏应力应变能Ud,证明了Ud可以简捷地用地应力p0关于巷壁位移ua做一次积分再乘巷壁周长的途径来得到,阐述了该计算途径的原理。巷道开挖过程围岩释放的能量等于围岩压力pa关于ua的积分乘巷壁周长。由此,可通过p0～ua曲线、pa～ua曲线所围面积的几何形式,表示围岩偏应力能、围岩弹性能释放量随ua变化的情况。所得研究结果可以深化围岩由于开挖产生的力学响应及挖成后围岩工况规律的认识。 展开更多

关键词 巷 隧道 巷壁位移 围岩压力 围岩能量释放 偏应力应变能

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中主应力对饱和松砂不排水单调剪切特性的影响 被引量：20

11

作者 许成顺 栾茂田 +2 位作者 何杨 郭莹 李木国 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期689-693,共5页

利用土工静力-动力液压-三轴扭转多功能剪切仪,针对相对密度为30%的福建标准砂,在不排水条件下控制主应力方向、中主应力系数、平均主应力保持不变,进行了单调剪切试验。以此着重探讨了中主应力系数对相变有效内摩擦角、峰值有效内摩擦... 利用土工静力-动力液压-三轴扭转多功能剪切仪,针对相对密度为30%的福建标准砂,在不排水条件下控制主应力方向、中主应力系数、平均主应力保持不变,进行了单调剪切试验。以此着重探讨了中主应力系数对相变有效内摩擦角、峰值有效内摩擦角及有效应力路径的影响。研究表明,中主应力系数对在不排水单调剪切条件下饱和松砂的强度参数具有显著的影响,而对有效应力路径及应力-应变关系发展模式影响较小。基于广义双剪强度准则,从理论上探讨了土的强度参数对于中主应力的依赖性,并与试验结果进行了对比。 展开更多

关键词 中主应力系数 主应力方向角 有效内摩擦角 相变状态 有效偏应力比 广义剪应变

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砾类土在循环荷载作用下的变形影响因素试验研究 被引量：9

12

作者 刘大鹏 杨晓华 +2 位作者 王婧 王永威 陈志敏 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期68-72,共5页

砾类土是新疆铁路和公路常用的路基填料,为了控制和减小砾类土路基的沉降,首先需要明确各因素对该类路基在循环荷载作用下的变形影响规律。通过动三轴试验研究围压、初始静偏应力、循环荷载作用频率、循环荷载大小和固结比对砾类土累计... 砾类土是新疆铁路和公路常用的路基填料,为了控制和减小砾类土路基的沉降,首先需要明确各因素对该类路基在循环荷载作用下的变形影响规律。通过动三轴试验研究围压、初始静偏应力、循环荷载作用频率、循环荷载大小和固结比对砾类土累计塑性变形的影响规律,得出其累计塑性应变随着初始静偏应力、循环荷载大小的增加而增大,随着围压、荷载作用频率和固结比增加而减小。同时计算各影响因素对累计塑形应变的极差,得出影响因素对累计塑形应变影响的大小。在路基施工时,可以通过提高路基的围压,同时使路基充分固结来减小路基的营运沉降。提出一种针对砾类土应变较小时的塑性累计变形模型,并验证模型的正确性,可为新疆砾类土路基的设计和施工提供参考。 展开更多

关键词 砾类土 塑性应变 围压 静偏应力 循环荷载 固结比

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主应力方向对饱和松砂不排水单调剪切特性影响的试验研究 被引量：26

13

作者 栾茂田 许成顺 +2 位作者 何杨 郭莹 李木国 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1085-1089,共5页

利用大连理工大学新开发的“土工静力–动力液压–三轴扭转多功能剪切仪”,针对相对密度为30%的福建标准砂,在不排水条件下控制试验过程中主应力方向、中主应力系数、平均主应力保持不变,进行了单调剪切试验。以此着重探讨了主应力方向... 利用大连理工大学新开发的“土工静力–动力液压–三轴扭转多功能剪切仪”,针对相对密度为30%的福建标准砂,在不排水条件下控制试验过程中主应力方向、中主应力系数、平均主应力保持不变,进行了单调剪切试验。以此着重探讨了主应力方向对有效内摩擦角、有效应力路径及应力-应变关系的影响。研究表明,主应力方向对在不排水条件下饱和松砂的单调剪切特性具有显著影响。 展开更多

关键词 主应力方向 中主应力系数 有效内摩擦角 相变状态 有效偏应力比 广义剪应变

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考虑塑性体积应变的扰动状态本构模型改进 被引量：1

14

作者 崔允亮 项鹏飞 +1 位作者 王新泉 张世民 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2018年第1期47-52,共6页

针对Desai等人提出的扰动状态本构模型只考虑了塑性偏应变对扰动状态的影响,而没有考虑塑性体积应变的影响,对其扰动状态本构模型的扰动函数进行改进,在原扰动函数的基础上引入一个塑性偏应变迹和塑性体积应变迹的耦合形式作为扰动函数... 针对Desai等人提出的扰动状态本构模型只考虑了塑性偏应变对扰动状态的影响,而没有考虑塑性体积应变的影响,对其扰动状态本构模型的扰动函数进行改进,在原扰动函数的基础上引入一个塑性偏应变迹和塑性体积应变迹的耦合形式作为扰动函数的扰动变量.取温州原状结构性软土进行了三轴固结不排水(CU)压缩试验、三轴固结排水(CD)压缩试验和一维压缩试验,通过试验数据对改进了扰动函数的DSC本构模型进行了验证.结果表明,改进前模型对原状结构性软土的不排水强度和排水强度预测均略偏高,改进后的模型对原状结构性软土应力应变关系的模拟精确. 展开更多

关键词 扰动状态 塑性体积应变 塑性偏应变 本构模型 扰动函数

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不排水循环加载作用下饱和软粘土的蠕变特性 被引量：3

15

作者 刘添俊 莫海鸿 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期99-103,共5页

为了探讨珠江三角洲饱和软粘土在交通行车荷载作用下的变形特性,在K0固结状态下进行了一系列不排水的单向循环加载蠕变试验.研究表明:根据循环荷载的大小,饱和软粘土的累积变形可分为衰减型和破坏型;衰减型循环蠕变的累积应变速率与循... 为了探讨珠江三角洲饱和软粘土在交通行车荷载作用下的变形特性,在K0固结状态下进行了一系列不排水的单向循环加载蠕变试验.研究表明:根据循环荷载的大小,饱和软粘土的累积变形可分为衰减型和破坏型;衰减型循环蠕变的累积应变速率与循环次数的关系可用幂函数来表示,引入相对偏应力水平参数,可综合考虑动偏应力、初始静偏力和围压的影响,累积应变速率可用相对偏应力水平的指数函数来表示.文中还基于流动理论,建立了珠江三角洲饱和软粘土的应变速率状态方程,该模型较好地表达了衰减型循环蠕变的应变速率?应力水平?循环次数关系. 展开更多

关键词 长期循环荷载 饱和软粘土 循环蠕变 应变速率 相对偏应力

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ITER超导股线的力学性能测试

16

作者 刘勃 武玉 +1 位作者 刘方 龙风 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期148-151,共4页

介绍了Pacman装置的设计原理,用Pacman装置测量了OST公司通过内锡法工艺制备的Nb3Sn超导股线在12T,4.2K条件下单轴方向的临界电流与应变的关系,应变的范围在-0.8%～+0.6%。用偏量比例模型模拟了临界电流与轴向应变之间的规律,分析了随... 介绍了Pacman装置的设计原理,用Pacman装置测量了OST公司通过内锡法工艺制备的Nb3Sn超导股线在12T,4.2K条件下单轴方向的临界电流与应变的关系,应变的范围在-0.8%～+0.6%。用偏量比例模型模拟了临界电流与轴向应变之间的规律,分析了随应变的改变n值的变化,得出了Nb3Sn超导股线对应变的敏感程度。 展开更多

关键词 NB3SN 轴向应变 Pacman装置 偏量比例模型 ITER

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应力状态对粗粒料力学特性影响的大型真三轴试验 被引量：11

17

作者 姜景山 左永振 +3 位作者 程展林 潘家军 张超 韦有信 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期3563-3572,共10页

土石坝所处的应力状态较接近平面应变应力状态或三维应力状态,而常规三轴试验低估了粗粒料的力学性能。应用大型真三轴仪对常规三轴应力状态、平面应变应力状态和真三轴应力状态(b=(σ2-σ3)/(σ1-σ3)=0.25,b为中主应力系数,σ1、σ2、... 土石坝所处的应力状态较接近平面应变应力状态或三维应力状态,而常规三轴试验低估了粗粒料的力学性能。应用大型真三轴仪对常规三轴应力状态、平面应变应力状态和真三轴应力状态(b=(σ2-σ3)/(σ1-σ3)=0.25,b为中主应力系数,σ1、σ2、σ3分别为大、中、小主应力)下粗粒料的力学特性进行了压缩试验研究。试验结果表明:相同小主应力下,常规三轴试验、平面应变试验、真三轴试验的大、小主应力之差与大主应力方向应变的关系曲线依次变高变陡。某一试验加载条件下,体应变随球应力的增大而增大,初始剪切阶段增加较慢,随后呈线性增大,不同小主应力的体应变曲线较为接近。平面应变试验强度和真三轴试验强度比常规三轴试验强度有较大增长,真三轴试验强度增加百分比大于平面应变试验强度增加百分比。初始弹性模量随小主应力的增大呈线性增大。平面应变状态下中主应力系数随大主应力方向应变的增大而增大,初始剪切阶段增长较缓,之后近似呈线性增大。相同小主应力下,从常规三轴应力状态至平面应变应力状态再到真三轴应力状态,小主应力方向应变均为膨胀变形,且膨胀变形依次增大。同一试验加载条件下,小主应力较小时,应力比(偏应力与球应力之比)与偏应变的关系曲线位于上方。 展开更多

关键词 粗粒料 大型真三轴试验 力学特性 平面应变应力状态 中主应力 偏应力 球应力

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适用于砂土循环加载分析的边界面塑性模型 被引量：5

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作者 董建勋 刘海笑 李洲 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期684-692,共9页

基于临界状态土力学框架,建立了一个适用于砂土排水循环加载的边界面塑性模型。采用了考虑虚拟峰值应力比的偏应变硬化准则,初始加载阶段应力点位于边界面上,反向加载阶段以历史最大屈服面作为边界面,同时实现了对密砂软化现象的模拟和... 基于临界状态土力学框架,建立了一个适用于砂土排水循环加载的边界面塑性模型。采用了考虑虚拟峰值应力比的偏应变硬化准则,初始加载阶段应力点位于边界面上,反向加载阶段以历史最大屈服面作为边界面,同时实现了对密砂软化现象的模拟和对历史所受最大应力的记忆。边界面采用修正的椭圆形,引入考虑密度与应力水平的状态相关剪胀函数,采用非相关联流动法则和以应力反向点作为映射中心的径向映射准则。模型仅有10个参数,通过常规三轴试验即可确定,并且使用一套参数可以模拟不同围压、密度的单调和循环加载情况。分别对饱和砂土的单调、循环排水三轴试验进行模拟,结果表明,该模型能够合理地反映饱和砂土排水条件下的应力-应变特性。 展开更多

关键词 饱和砂土 排水循环加载 边界面模型 偏应变硬化 剪胀

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考虑偏应力比影响的主应力轴旋转下重塑黄土变形研究 被引量：7

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作者 冯永珍 张吾渝 +3 位作者 马艳霞 刘凌霄 武文举 罗传庆 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期535-541,共7页

采用浙江大学空心圆柱扭剪仪对重塑黄土试样进行了3种复杂应力路径下的试验,研究了主应力轴旋转条件下偏应力比η对重塑黄土变形特性的影响。试验结果表明,不同偏应力比下重塑黄土的强度差异较大,η=0.133时归一化强度最小,而η=0.433... 采用浙江大学空心圆柱扭剪仪对重塑黄土试样进行了3种复杂应力路径下的试验,研究了主应力轴旋转条件下偏应力比η对重塑黄土变形特性的影响。试验结果表明,不同偏应力比下重塑黄土的强度差异较大,η=0.133时归一化强度最小,而η=0.433时强度最大,偏应力比η从0.133到0.5时归一化强度呈现增大—减小—增大—减小的规律。主应力轴旋转对重塑黄土的各应变增量均有影响,并且对中间主应变增量的影响最大,其中大主应变和小主应变在ε-q平面内对称开展,且总体表现出Δεz〉0,Δεθ45°时,中间主应变呈现出不同的开展形式,重塑黄土在应力主轴旋转下向异性较为显著。 展开更多

关键词 重塑黄土 主应力轴旋转 偏应力比 各向异性 变形特性 应变增量

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车辆荷载作用下路基填料动力特性研究 被引量：1

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作者 张婷 《水科学与工程技术》 2022年第2期78-82,共5页

通过GDS循环三轴仪,从影响公路路基填料的细粒含量、动偏应力及荷载频率3个因素出发,对其在动力作用下的试样动力特性进行了实验研究。研究表明:当粗粒填料处于高循环动应力及高频率作用下时,其路基粗粒填料更容易出现孔压累积现象,导... 通过GDS循环三轴仪,从影响公路路基填料的细粒含量、动偏应力及荷载频率3个因素出发,对其在动力作用下的试样动力特性进行了实验研究。研究表明:当粗粒填料处于高循环动应力及高频率作用下时,其路基粗粒填料更容易出现孔压累积现象,导致粗粒路基在长期交通荷载作用下不能达到稳定状态,出现破坏;细粒含量的增加对于粗粒土体应变的影响存在一个最优值。在实验中,3%的细粒含量时,粗粒试样的体应变达到最大;超过3%后,其体应变开始减小;循环作用的动偏应力较小时,粗粒填料的回弹模量会随着加载频率的增大而增大。但当细粒含量为6%时,在3Hz作用下的试样会因为土体的孔压累积,导致回弹模量出现减小。其研究成果为类似工程提供借鉴。 展开更多

关键词 路基填料 动偏应力 荷载频率 体应变 回弹模量

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