堆石料强度的缩尺效应试验研究 被引量：48

1

作者 凌华 殷宗泽 +1 位作者 朱俊高 蔡正银 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期540-544,共5页

在超大型和大型三轴仪上开展了级配缩尺后不同最大粒径堆石料的强度试验,研究了强度的缩尺效应.试验结果表明:随着最大粒径的增大,强度指标c增大、φ变小,非线性强度指标φ0变大、Δφ变大.颗粒破碎是强度随着最大粒径变化的主要原因之... 在超大型和大型三轴仪上开展了级配缩尺后不同最大粒径堆石料的强度试验,研究了强度的缩尺效应.试验结果表明:随着最大粒径的增大,强度指标c增大、φ变小,非线性强度指标φ0变大、Δφ变大.颗粒破碎是强度随着最大粒径变化的主要原因之一.同等应力条件下,颗粒破碎率随着最大粒径的增大而增大;当应力较小时,不同最大粒径堆石料的破碎率相近;在大应力条件下颗粒破碎率相差较大.根据试验结果,建立了考虑缩尺效应的强度公式,该公式可外推现场原型尺寸筑坝材料的强度. 展开更多

关键词 堆石料 三轴试验 缩尺效应 强度 颗粒破碎

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大型充填袋筑堤现场试验研究 被引量：2

2

作者 朱群峰 何宁 +3 位作者 高长胜 杨守华 王年香 周荣官 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2016年第4期85-91,共7页

为减少港口开发建设中大量使用开山石对自然环境造成的破坏,探讨直接利用黏粒含量超过现行规范的航道疏浚土充填袋筑堤可行性,通过埋设原观仪器对疏浚土充填袋筑堤进行了现场试验研究。结果表明：充填泥袋内产生的超静孔压较小,消散速度... 为减少港口开发建设中大量使用开山石对自然环境造成的破坏,探讨直接利用黏粒含量超过现行规范的航道疏浚土充填袋筑堤可行性,通过埋设原观仪器对疏浚土充填袋筑堤进行了现场试验研究。结果表明：充填泥袋内产生的超静孔压较小,消散速度快,采用疏浚土作为充灌材料完全满足充填袋筑堤进度要求;充填袋筑堤期间地基的实测最大沉降量为249 mm,水平位移速率始终处于地基稳定控制标准范围内,说明充填袋筑堤过程中地基是安全的;充填袋的主要压缩过程在3~6 d内完成,平均压缩率约为15.7%;分布式光纤实测充填袋袋体受力远小于设计值,未发现由于充填袋自身强度不足造成袋体破坏的情况;地质雷达探测充填袋厚度与现场实测沉降分析结果较吻合,袋体充盈情况良好,相邻两层袋体分界线清晰可见,其测量精度满足工程检测要求,为快速检测充填袋筑堤质量提供了强有力的技术支撑;试验段建成后,堤身结构稳定可靠,经过两年多的正常运行,堤身完好无损,实践证明利用疏浚土充填袋筑堤是成功的。 展开更多

关键词 疏浚土 充填袋 现场试验 分布式光纤 地质雷达

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破碎波作用下沙坝附近悬浮泥沙浓度试验研究 被引量：2

3

作者 潘昀 程永舟 +1 位作者 李青峰 杨小桦 《人民长江》 北大核心 2013年第21期71-75,共5页

岸滩中较大部分的侵蚀和淤积都集中发生在波浪破碎带,分析该区域的水动力特性有助于探寻沙坝附近悬浮泥沙变化规律。在波浪水槽中采用中值粒径为0.47 mm的原型沙铺设1∶20坡度的底床进行了相关试验。试验结果显示:斜坡沙坝附近的悬浮泥... 岸滩中较大部分的侵蚀和淤积都集中发生在波浪破碎带,分析该区域的水动力特性有助于探寻沙坝附近悬浮泥沙变化规律。在波浪水槽中采用中值粒径为0.47 mm的原型沙铺设1∶20坡度的底床进行了相关试验。试验结果显示:斜坡沙坝附近的悬浮泥沙浓度历时曲线呈倒"V"形分布,先增大再减小,最后趋于稳定;破碎带沙坝附近的悬浮泥沙浓度受波浪水深影响较大,并不随着波高的增大呈现规律性的变化;较小的沙坝顶悬浮泥沙浓度通常出现在入射波浪能量以及平均水流相对较小的波浪作用下;波浪相对平静期间,波浪流速的紊动强度较小,悬浮泥沙浓度较小。 展开更多

关键词 波浪 水动力特性 悬浮泥沙浓度 沙坝

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含裂隙岩石单轴压缩数值试验研究 被引量：8

4

作者 吴钰 任旭华 +2 位作者 张继勋 高懿伟 张志韬 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2021年第2期35-41,共7页

为探究受压岩石中裂隙数量及倾角对其力学特性的影响,以锦屏二级引水隧洞某洞段岩石的单轴受压实测资料为依据,通过模拟试验反演得到了与之对应的岩石材料模型参数,并以此为基础模拟分析了单轴受压作用下不同倾角单、双裂隙岩样的力学... 为探究受压岩石中裂隙数量及倾角对其力学特性的影响,以锦屏二级引水隧洞某洞段岩石的单轴受压实测资料为依据,通过模拟试验反演得到了与之对应的岩石材料模型参数,并以此为基础模拟分析了单轴受压作用下不同倾角单、双裂隙岩样的力学性能和裂纹萌生、扩展及其破坏模式.单裂隙岩样表现出以拉剪破坏为主的渐进破裂模式;由于双裂隙岩石中裂隙间相互作用的影响,其破坏模式较单裂隙岩石更为复杂,表现为拉裂破坏与压剪破坏的组合.与裂隙数量相比,倾角对岩石力学特性的影响更加显著,随倾角增大,单、双裂隙的起裂位置都逐渐由裂隙中央移至尖端,裂纹分别向上下两方向延伸;峰值强度和峰值应变变大,峰后应力“断崖式”下降幅度越大,对应的声发射事件数目也越多.相关研究可为受压裂隙岩体的研究提供参考,也为后续的相关试验与模拟研究工作做了初步探索. 展开更多

关键词 裂纹扩展 裂隙 数值模拟 RFPA^(2D)

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环境气压降低对挑射流水舌挑距影响的试验研究 被引量：2

5

作者 姜勇志 张陆陈 +1 位作者 骆少泽 吴时强 《水电能源科学》 北大核心 2021年第1期101-103,145,共4页

水舌挑距是泄洪消能最基本参数之一,消能形态、冲击区域、冲坑深度、水流衔接均与其密切相关。为研究高海拔地区气压降低对挑射流特性的影响,采用减压模型试验的方法研究了环境气压对水舌挑距的影响程度。结果表明,气压与水舌挑距呈良... 水舌挑距是泄洪消能最基本参数之一,消能形态、冲击区域、冲坑深度、水流衔接均与其密切相关。为研究高海拔地区气压降低对挑射流特性的影响,采用减压模型试验的方法研究了环境气压对水舌挑距的影响程度。结果表明,气压与水舌挑距呈良好的线性关系,气压越低,因空气阻力越小,水舌挑距越远;气压每下降15kPa,对水舌内缘与外缘的最大影响程度分别为1.67%、1.48%;低气压环境下水舌空中扩散与掺气减弱,水舌厚度变薄,水流呈集中趋势。基于气压与空气阻力影响系数关系,修正规范水舌挑距计算公式,为高海拔地区挑射流设计提供参考。 展开更多

关键词 低气压 水舌挑距 减压模型试验 空气阻力

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岩石变形记忆效应:应用、试验与理论 被引量：7

6

作者 王海军 汤雷 +3 位作者 任旭华 钟凌伟 司富安 HSIEH Ariel 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期1571-1583,共13页

基于岩石变形记忆效应DME＆DRA法,为准确便捷测量初始地应力提供了全新的思路,国际上及中国台湾的一系列实践应用证明了其巨大的潜力。但是,岩石变形记忆效应的研究和工程应用在中国（除中国台湾外）刚起步,同时,试验及理论的系统性研... 基于岩石变形记忆效应DME＆DRA法,为准确便捷测量初始地应力提供了全新的思路,国际上及中国台湾的一系列实践应用证明了其巨大的潜力。但是,岩石变形记忆效应的研究和工程应用在中国（除中国台湾外）刚起步,同时,试验及理论的系统性研究整体上落后于工程应用,成为制约DME＆DRA法成熟和普及的瓶颈问题。因此,开展岩石变形记忆效应的应用、试验、理论的研究进展综述具有重要意义。首先给出岩石DME＆DRA法的基本概念,然后给出在国际上的应用实践现状;从7个方面的内容对试验研究进展进行系统性评述：（1）岩石变形记忆DRA曲线特征;（2）岩石变形记忆效应的失忆性;（3）人工记忆与地应力记忆;（4）初始加载保持时间;（5）初始加载重复次数;（6）记忆存在应力区域;（7）三维应力记忆特征;详细探讨各方面成果及不足;探讨了岩石变形记忆效应形成机理的两种认识及相应的理论模型,深入剖析现有研究结论与进展揭示存在的挑战,最终给出研究方向与建议。为推动国内开始开展岩石变形记忆效应的研究与应用提供基础。 展开更多

关键词 初始地应力 岩石变形记忆效应(DME) 变形率分析法(DRA法) 岩石力学 研究进展

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基于3D-ILC含不同角度内裂纹圆盘断裂特性研究 被引量：11

7

作者 王海军 张九丹 +4 位作者 任然 汤雷 郁舒阳 钟凌伟 张珂 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1636-1644,共9页

巴西圆盘试验是力学领域的一个经典试验,含裂纹的圆盘试验多集中于二维或表面裂纹,但含内裂纹的Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型断裂研究一直较为落后.基于3D-ILC技术,在对巴西圆盘试样表面无任何影响的情况下,凭空生成任意参数的内裂纹,开展含不同角度内裂... 巴西圆盘试验是力学领域的一个经典试验,含裂纹的圆盘试验多集中于二维或表面裂纹,但含内裂纹的Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型断裂研究一直较为落后.基于3D-ILC技术,在对巴西圆盘试样表面无任何影响的情况下,凭空生成任意参数的内裂纹,开展含不同角度内裂纹的及完整巴西圆盘试样试验,对裂纹扩展过程、应力双折射规律、裂纹起裂及破坏荷载进行分析,并与已有文献进行对比,开展三维内裂纹Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型断裂数值模拟,分析KⅠ,KⅡ,KⅢ分布规律及实现裂纹扩展全过程模拟,规律与试验相符.结果 表明:①3D-ILC在断裂力学试验中的优势得到证明,为断裂力学中的内裂纹及Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型断裂问题的研究奠定了基础.②与完整试样匀称连续的应力云纹分布相比,含内裂纹试样应力云纹集中于内裂纹尖端,呈花瓣状,色差对比显著.③30°内裂纹被括弧状破坏面切断;60°内裂纹上下尖端出现Ⅰ-Ⅱ型翼裂纹扩展,侧面出现Ⅲ型裂纹叠加;90°内裂纹试样,沿内裂纹面扩展破坏,为纯Ⅰ型破坏.④与完整试样破坏荷载相比,含30°,60°,90°内裂纹试样破坏荷载分别下降10.7%,60.6%,89.2%;30°,60°,90°内裂纹起裂与破坏荷载比分别为100%,11.7%,15.6%.⑤数值模拟与物理试验特征一致.结论 与成果对断裂力学领域的三维内裂纹、Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型断裂问题的研究提供了试验与理论基础. 展开更多

关键词 3D-ILC 断裂力学 巴西圆盘 脆性固体 三维内裂纹 应力双折射

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基于3D-ILC含60°内裂纹脆性球体Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型断裂研究 被引量：4

8

作者 王海军 郁舒阳 +3 位作者 汤子璇 汤雷 任然 徐进 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1573-1582,共10页

球体作为自然界最完美的几何形态、也是生活工业中常见的几何形态,球体的力学特性对工程安全及数值仿真具有重要意义。内裂纹和内部类裂纹缺陷是材料的固有属性,对材料力学特性影响巨大。由于各类瓶颈问题,而当前研究都未能考虑球体的... 球体作为自然界最完美的几何形态、也是生活工业中常见的几何形态,球体的力学特性对工程安全及数值仿真具有重要意义。内裂纹和内部类裂纹缺陷是材料的固有属性,对材料力学特性影响巨大。由于各类瓶颈问题,而当前研究都未能考虑球体的内裂纹问题。对于真实世界里,脆性球体的内裂纹如何扩展都尚未有认知。基于3D-ILC (三维激光疲劳内裂纹)技术,在对球体试样表面无任何影响的情况下生成纯封闭内裂纹,开展单轴压缩下脆性球体60°内裂纹扩展断裂试验,与完整圆球试样对比,得到裂纹扩展及试样破坏过程、起裂与破坏荷载、翼裂纹面形态特征及撕裂区特征、破坏形态规律,并基于M积分得到内裂纹尖端Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型强度因子K_Ⅰ、K_Ⅱ、K_Ⅲ分布规律,与试验结果对比以得到验证。结果表明:(1)试样裂纹形态主要有:上翼裂纹、下翼裂纹、主裂纹;(2)单轴压下球体内裂纹出现翼型扩展并呈现复杂的Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型裂纹特征,翼裂纹扩展由光滑区与撕裂区组成,光滑区裂纹面基本光滑且尖端圆滑为Ⅰ-Ⅱ型裂纹,撕裂区具备"二叉树"形态特征为Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型裂纹,存在非连续现象;(3)基于M积分的裂纹尖端K_Ⅰ、K_Ⅱ、K_Ⅲ分布规律,裂纹光滑区、撕裂区的力学机制分析与试验一致;(4) 3D-ILC在球体内裂纹研究中的适用性得到证明,为解决球体及断裂力学中的内裂纹及Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型断裂问题提供了有力工具。成果是对当前无法考虑内缺陷的球体颗粒力学研究的很好的补充,同时,为断裂力学中三维问题、内裂纹问题、Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型裂纹问题等研究,提供试验和理论参考。 展开更多

关键词 透明类岩石 三维内裂纹 3D-ILC 断裂力学 球体

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高性能排水板在淤泥地基筑堤工程中的应用效果 被引量：2

9

作者 占鑫杰 高长胜 +3 位作者 朱群峰 杨守华 张凌 庞彬 《水运工程》 北大核心 2017年第2期130-134,共5页

为验证采用高性能排水板作为淤泥质土径向排水通道的适用性和效果,在连云港徐圩港区设置一段高性能排水板试验段,埋设部分原位观测仪器。通过高性能排水板和普通排水板标段地基固结度和深层水平位移的对比来研究高性能排水板的应用效果... 为验证采用高性能排水板作为淤泥质土径向排水通道的适用性和效果,在连云港徐圩港区设置一段高性能排水板试验段,埋设部分原位观测仪器。通过高性能排水板和普通排水板标段地基固结度和深层水平位移的对比来研究高性能排水板的应用效果。对比结果表明:高性能排水板应用效果良好;同样工期内,高性能排水板地基比普通排水板试验段地基的固结度高,深层水平位移小。 展开更多

关键词 防波堤 原位监测 监测资料分析 高性能排水板 普通排水板

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基于3D-ILC含水平内裂纹脆性固体三点弯断裂特性研究 被引量：1

10

作者 王海军 乐成军 +3 位作者 汤雷 赵初 李汉章 戚海棠 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期2773-2784,共12页

断裂力学是固体力学的重要分支,三点弯试验是力学领域的一个经典试验,含裂纹的三点弯研究多集中于穿透或表面裂纹,含纯封闭内裂纹的三点弯断裂研究较少。基于3D-ILC技术,在对试样表面无任何影响的情况下,生成任意参数的纯封闭内裂纹,开... 断裂力学是固体力学的重要分支,三点弯试验是力学领域的一个经典试验,含裂纹的三点弯研究多集中于穿透或表面裂纹,含纯封闭内裂纹的三点弯断裂研究较少。基于3D-ILC技术,在对试样表面无任何影响的情况下,生成任意参数的纯封闭内裂纹,开展含不同深度共勉内裂纹试样及完整试样三点弯断裂试验,分析应力双折射规律、破坏荷载、断口特征、断口特征区尺寸及破坏形态。通过对含不同深度内裂纹的试样进行数值模拟,得到裂纹尖端KⅠ、KⅡ、KⅢ分布规律。结果表明:(1)内裂纹改变了完整试样的应力双折射规律,云纹在裂纹上端呈半圆状,色差对比显著。(2)内裂纹的存在显著降低了试样三点弯破坏荷载,含深度10、20、30 mm单内裂纹试样及含深度20 mm双、三内裂纹试样与完整试样破坏荷载相比,下降百分比分别为11.8%、19.5%、78.4%、30.9%、35.5%。(3)内裂纹深度10、20mm试样与完整试样破坏形态均为动态裂纹分叉破坏,呈现出镜面雾化羽毛平纹特征;含深度30mm单内裂纹试样发生Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型复合扩展,断口为光滑的翼状扩展。(4)得到了破坏断口特征区尺寸与内裂纹深度关系的拟合公式。(5)KⅠ、KⅡ、KⅢ与内裂纹深度成反比关系;裂纹越远离试样中心,KⅠ越小,KⅡ、KⅢ越大;左右侧裂纹对中间裂纹的K值不影响。该研究表明3D-ILC可做为研究断裂力学中的内裂纹及复合裂纹问题的重要工具。 展开更多

关键词 类岩石材料 3D-ILC 内置裂纹 岩石断裂 应力场可视化 断裂路径模拟

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运用GIS进行水下抛石区辅助设计算法研究 被引量：2

11

作者 崔信民 张子龙 +1 位作者 臧英平 李大峰 《人民长江》 北大核心 2006年第7期60-61,共2页

水下抛石是防汛抢险和治理江河崩岸的一种有效措施,已有的设计方法比较复杂,效率也不高,不能满足大规模的设计要求。按照水下抛石区设计原理,结合实际设计要求,在分析以往设计方法的基础上,运用GIS技术,提出了参数法、画图法、单元图形... 水下抛石是防汛抢险和治理江河崩岸的一种有效措施,已有的设计方法比较复杂,效率也不高,不能满足大规模的设计要求。按照水下抛石区设计原理,结合实际设计要求,在分析以往设计方法的基础上,运用GIS技术,提出了参数法、画图法、单元图形法等新的设计方法和工程量计算方法。新的抛区设计方法通过在南京长江二期整治工程中的使用,表明该方法具有使用方便、灵活、快捷、图纸和数据同时产生、自动化程度高、能提高设计精度和效率等特点。为水下抛石区设计自动化,设计成果管理计算机化打下了基础,具有明显的经济效益和推广价值。 展开更多

关键词 护岸工程 抛石工程 设计方法 地理信息系统 新方法

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汽车荷载作用下高桩码头平台横梁结构响应试验 被引量：2

12

作者 王承强 古浩 +4 位作者 卞雷 陈忠华 苏正洋 王海军 王恩准 《人民珠江》 2020年第3期48-53,共6页

为加强港口码头安全管理,保证港口码头结构正常运行,通过现场调查观测出高桩码头平台桩基、横梁、帽梁和面板的受损情况。针对码头后平台横梁进行现场载荷试验,测试出后平台横梁在汽车荷载作用下的应变、挠度和裂缝宽度变化等行为,检验... 为加强港口码头安全管理,保证港口码头结构正常运行,通过现场调查观测出高桩码头平台桩基、横梁、帽梁和面板的受损情况。针对码头后平台横梁进行现场载荷试验,测试出后平台横梁在汽车荷载作用下的应变、挠度和裂缝宽度变化等行为,检验码头后平台横梁的抗弯和抗剪承载力是否满足设计要求。结果表明,试验过程中在汽车荷载作用下码头后平台横梁近支座截面最大应变、跨中最大挠度、裂缝宽度变化均在正常范围内,码头平台结构安全性和使用性均满足设计要求。 展开更多

关键词 高桩码头 后平台横梁 汽车荷载 承载力计算

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护岸工程中抛石区辅助设计系统的设计与实现 被引量：1

13

作者 崔信民 黄菊 +2 位作者 臧英平 张子龙 袁建普 《水利规划与设计》 2006年第4期24-27,共4页

抛石是江河护岸工程的常用措施之一。本文阐述了基于GIS的抛石区辅助设计系统的设计与实现方法、功能特点和组成结构,并就关键技术问题的解决途径进行了简要分析。该系统的设计与开发成果满足了设计部门对抛石区设计的要求,体现了GIS的... 抛石是江河护岸工程的常用措施之一。本文阐述了基于GIS的抛石区辅助设计系统的设计与实现方法、功能特点和组成结构,并就关键技术问题的解决途径进行了简要分析。该系统的设计与开发成果满足了设计部门对抛石区设计的要求,体现了GIS的技术优势和特点。 展开更多

关键词 地理信息系统 护岸工程 河势分析 抛石设计 辅助系统

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无粘性土及粘性土渗透破坏试验与渗透变形分析 被引量：4

14

作者 刘运化 杨超 +3 位作者 段祥宝 谢罗峰 远艳鑫 王峰 《水电能源科学》 北大核心 2013年第7期104-107,共4页

针对堤坝土体渗透变形出现后内在隐患会加速渗透破坏发展问题,根据土的渗透稳定理论,对砂砾石、砂性土和粘性土等堤坝填筑材料的渗透破坏发展过程做了物理模型试验,并论证了整个过程不同性质土体处于各个阶段的稳定性。结果表明,渗透破... 针对堤坝土体渗透变形出现后内在隐患会加速渗透破坏发展问题,根据土的渗透稳定理论,对砂砾石、砂性土和粘性土等堤坝填筑材料的渗透破坏发展过程做了物理模型试验,并论证了整个过程不同性质土体处于各个阶段的稳定性。结果表明,渗透破坏是个逐步发展的过程,先出现局部变形,随着水头增加,局部变形区域逐渐扩大,引起了整体变形,接着变形区连通上下游,当水头继续增大时土体破坏失稳;渗透破坏锋面附近往往出现坡降集中现象,为渗透破坏的继续发展提供动力。 展开更多

关键词 堤坝土体 渗透破坏过程 沿程坡降 沿程渗透系数

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快硬硫铝酸盐水泥基封堵材料早期性能研究 被引量：4

15

作者 范成文 白银 李平 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2020年第2期30-35,共6页

为了开发适用于有压作用下混凝土结构渗漏缺陷快速封堵的材料,采用可再分散乳胶粉(VAE)改性快硬硫铝酸盐水泥(R·SAC)。使用流变仪测试R·SAC黏度时变规律,揭示其流变学性能;通过抗折抗压试验以及“8”字模粘结试验测试R·... 为了开发适用于有压作用下混凝土结构渗漏缺陷快速封堵的材料,采用可再分散乳胶粉(VAE)改性快硬硫铝酸盐水泥(R·SAC)。使用流变仪测试R·SAC黏度时变规律,揭示其流变学性能;通过抗折抗压试验以及“8”字模粘结试验测试R·SAC的力学性能,并结合扫描电镜(SEM)分析,从而得到R·SAC基封堵材料较为完整的早期性能。结果表明:R·SAC初始黏度维持时间约为40 min,随后黏度呈“指数型”急剧增长;加入VAE后R·SAC的初始黏度增加、突变点提前且突变后黏度增长速率显著加快,提高了封堵材料抵抗渗漏水压的能力,掺量在4%时此现象最为明显;掺量为3%~4%时可将R·SAC的早期抗折强度提高15%~21%,抗压强度则随掺量提高而降低,折压比上升表明改性R·SAC柔韧性提高;1 d粘结强度在VAE掺量为4%时达到最大值,粘结强度较对照组提高121%;SEM分析表明改性R·SAC内部颗粒之间形成了致密的搭接结构,封堵渗漏缺陷的能力得到明显改善。 展开更多

关键词 混凝土渗漏 快硬硫铝酸盐水泥 可再分散乳胶粉 早期性能 掺量

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基于3D-ILC含偏心内裂纹半圆弯拉断裂特性研究 被引量：1

16

作者 张志韬 王海军 +3 位作者 汤雷 赵初 李汉章 苏正洋 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期111-122,131,共13页

断裂力学是各行业的基础学科之一。半圆弯拉(SCB)试验为该领域经典试验,目前含裂纹的SCB研究多为底部切口等表面裂纹或穿透型裂纹研究。内裂纹和内部类裂纹缺陷是材料的固有属性,但是对于SCB内裂纹扩展规律研究较少。基于3D-ILC(三维激... 断裂力学是各行业的基础学科之一。半圆弯拉(SCB)试验为该领域经典试验,目前含裂纹的SCB研究多为底部切口等表面裂纹或穿透型裂纹研究。内裂纹和内部类裂纹缺陷是材料的固有属性,但是对于SCB内裂纹扩展规律研究较少。基于3D-ILC(三维激光疲劳内裂纹)技术,分析了表面无任何影响的情况下凭空生成任意参数的纯内裂纹,在SCB试样中生成内裂纹,对含内裂纹试样进行SCB试验,分析了裂纹生长过程、应力双折射规律、Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型裂纹扩展面、破坏形态、宏微观断口特征,开展数值模拟,得到裂纹尖端应力强度因子分布规律及扩展路径,与物理试验一致。结果表明:(1)基于3D-ILC的SCB内裂纹及Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型扩展断裂规律明显,3D-ILC为断裂力学中的内裂纹问题研究提供了有力工具;(2)应力云纹在内裂纹处显示应力集中,SCB整体云纹在内裂纹处发生明显变异;(3)SCB试样从预制裂纹处发生压剪型起裂,发生Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型裂纹扩展,分为光滑区和撕裂区,持续生长转变为动态断裂进而破坏,动态断口存在裂纹分叉出现雾化区、羽毛区特征;(4)根据M积分和最大周向应力准则,对试样进行了数值模拟,得到了试样内裂纹尖端应力强度因子分布规律及扩展路径,与试验结果一致。结论与成果对断裂力学领域的SCB试验、内裂纹、Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型断裂问题、裂纹扩展路径模拟问题的研究,具有重要意义。 展开更多

关键词 3D-ILC 三维内裂纹 I-II-III复合裂纹 断裂力学 半圆弯拉试验 脆性材料

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基于3D-ILC单轴拉伸双平行内裂纹扩展规律研究 被引量：1

17

作者 郁舒阳 王海军 +4 位作者 任然 汤雷 钟凌伟 张志韬 汤子璇 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期2367-2373,共7页

多裂纹相互作用是断裂力学研究的重要内容,但是针对单轴拉伸下的三维多内裂纹相互作用研究较少。基于3D-ILC技术,在完整立方体试件中生成三维双平行内裂纹,对不同错距d开展单轴拉伸试验,分析了断裂过程、应力云纹、起裂与破坏荷载及断... 多裂纹相互作用是断裂力学研究的重要内容,但是针对单轴拉伸下的三维多内裂纹相互作用研究较少。基于3D-ILC技术,在完整立方体试件中生成三维双平行内裂纹,对不同错距d开展单轴拉伸试验,分析了断裂过程、应力云纹、起裂与破坏荷载及断口特征,基于M积分和MTS准则开展裂纹扩展路径及相互作用模拟。结果表明:①内裂纹错距为2 mm时相互"吸引",错距为6与10 mm先相互"吸引"后"排斥";②三维双内裂纹单轴拉伸下具有"合并分界"、"漏斗状"特征等断裂形态,其中裂纹中心侧发生Ⅰ-Ⅱ型复合断裂,外侧发生纯I型断裂;③初始应力云纹在预制裂纹尖端呈现"花瓣状",裂纹相互"吸引"过程中应力云纹在中心侧裂纹尖端呈现"括弧状";④试样强度与裂纹间错距成正比,错距为2,6,10 mm抗拉强度相对完整试样下降百分比分别为63.39%,50.79%,41.09%。起裂荷载与最终破坏荷载的比值分别为12.92%,15.16%,13.57%;⑤基于M积分,得出内裂纹Ⅰ、Ⅱ型应力强度因子分布规律,基于MTS裂纹扩展判据,实现三维双内纹的相互作用扩展全过程数值模拟,与试验一致。研究结果为三维双平行内裂纹相互作用研究提供试验与理论基础。 展开更多

关键词 3D-ILC 断裂力学 裂纹扩展 双内裂纹 脆性固体 裂纹相互作用

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基于3D-ILC球体45°三维双内裂纹复合断裂研究

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作者 张珂 王海军 +4 位作者 任然 汤雷 郁舒阳 刘鑫娜 顾浩 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期4731-4739,共9页

断裂力学是各领域基础科学,材料内裂纹相互作用是断裂力学的重要研究领域,但目前球体内裂纹相互作用研究成果较少。基于三维激光疲劳内裂纹(3D-ILC)技术,在对球体试样表面无任何损伤的情况下,制作三维平行纯内裂纹,开展45°倾角平... 断裂力学是各领域基础科学,材料内裂纹相互作用是断裂力学的重要研究领域,但目前球体内裂纹相互作用研究成果较少。基于三维激光疲劳内裂纹(3D-ILC)技术,在对球体试样表面无任何损伤的情况下,制作三维平行纯内裂纹,开展45°倾角平行双内裂纹单轴压缩试验,对双内裂纹的裂纹扩展过程、应力双折射规律、断口特征、破坏形态、相互作用等多方面开展研究,进行含双内裂纹Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型圆球断裂数值模拟,分析KⅠ、KⅡ、KⅢ分布规律,与试验相符。结果表明:(1)球体双内裂纹在单轴压缩下之间发生屏蔽作用,主裂纹面穿过两预制内裂纹;(2)翼型裂纹光滑区呈现Ⅰ-Ⅱ型裂纹断口特征,翼型裂纹侧面撕裂区呈现"矛状"Ⅲ型裂纹特征;(3)基于M积分计算的KⅠ、KⅡ、KⅢ分析与基于断裂特征的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型裂纹类型分析一致。3D-ILC技术可用于球体内裂纹相互作用断裂试验研究,球体内裂纹试验与理论分析为脆性材料内裂纹扩展及相互作用研究提供试验与理论参考。 展开更多

关键词 三维激光疲劳内裂纹(3D-ILC) 断裂力学 内裂纹扩展 脆性材料 裂纹相互作用

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泵站前池整流技术研究综述 被引量：9

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作者 苏正洋 陆嘉伟 +2 位作者 张志韬 李汉章 苏政忠 《人民珠江》 2020年第1期69-75,共7页

城市排水泵站的设计易受用地面积、进出水管网排布、周边地形条件及施工要求等多方面影响,实际设计时常难以满足常规泵站设计规范中水力条件良好的要求。对城市泵站前池进水流动特性进行分析,并对目前泵站整流技术进行总结,归类为5种技... 城市排水泵站的设计易受用地面积、进出水管网排布、周边地形条件及施工要求等多方面影响,实际设计时常难以满足常规泵站设计规范中水力条件良好的要求。对城市泵站前池进水流动特性进行分析,并对目前泵站整流技术进行总结,归类为5种技术:导流墩整流技术、导流栅整流技术、底坎整流技术、压水板整流技术和配水孔整流技术。给出各方法的工程应用现状,并详细对各方法优缺点及适用范围进行了分析,为提高城市泵站系统运行可靠性提供参考。 展开更多

关键词 城市泵站 前池 水力特性 整流技术

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高桩码头船舶荷载响应测试及结构承载力评估 被引量：3

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作者 王承强 刘强 +1 位作者 高军军 陈忠华 《人民珠江》 2020年第11期60-64,共5页

船舶荷载作为码头结构常遇到的荷载之一,在靠泊过程中不免对码头造成不同程度的撞击。为了研究其影响作用,依托连云港老港区的高桩码头,对不同类型船舶靠泊荷载进行了现场试验,并根据行业规范对结构承载力进行了复核计算。通过研究发现... 船舶荷载作为码头结构常遇到的荷载之一,在靠泊过程中不免对码头造成不同程度的撞击。为了研究其影响作用,依托连云港老港区的高桩码头,对不同类型船舶靠泊荷载进行了现场试验,并根据行业规范对结构承载力进行了复核计算。通过研究发现,船舶撞击带来的码头结构响应与船舶吨位、靠泊速度具有一定的关系,再根据拟合公式可以推求出护舷吸收能量和船舶撞击力;现场试验和复核计算结果表明,码头桩基承载能力满足目前码头靠泊使用要求。 展开更多

关键词 高桩码头 船舶撞击力 护舷反力 结构响应 承载能力

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