温湿度联合作用下软岩粗粒料三轴剪切力学特性研究 被引量：3

1

作者 毛航宇 刘斯宏 +2 位作者 沈超敏 王涛 王柳江 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期587-595,共9页

软岩粗粒料具有风化程度高、易破碎等特点,其力学特性易受温湿环境的影响。利用自主研制的温湿控制粗粒料大型三轴仪开展了一系列控制温湿度的软岩粗粒料三轴剪切试验,探究了温湿度对软岩粗粒料剪切强度、剪切变形、颗粒破碎及临界状态... 软岩粗粒料具有风化程度高、易破碎等特点,其力学特性易受温湿环境的影响。利用自主研制的温湿控制粗粒料大型三轴仪开展了一系列控制温湿度的软岩粗粒料三轴剪切试验,探究了温湿度对软岩粗粒料剪切强度、剪切变形、颗粒破碎及临界状态的影响规律。研究发现:(1)软岩粗粒料的力学行为受温湿度影响显著,随着温湿度的升高,其峰值剪切强度降低,剪缩变形量增加,颗粒破碎程度增大,p-q空间内的临界状态线向下旋转,同时e-(p/pa)^(ξ)空间内的临界状态线向下平移;(2)温湿度对力学特性的影响在低围压条件下更显著,随着围压的升高,温湿度引起的差异性变小。(3)基于不同温湿度作用下的颗粒破碎等效对应关系,实现了不同温湿工况下颗粒破碎及临界状态试验规律的归一化,为建立统一考虑温湿度影响的本构模型提供思路。 展开更多

关键词 软岩粗粒料 温湿效应 颗粒破碎 临界状态 归一化分析

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正负温条件下土工袋-渠坡膨胀土界面剪切特性对比分析

2

作者 田金博 张勇敢 +3 位作者 鲁洋 刘斯宏 刘瑾 武猛 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第9期1946-1955,共10页

土工袋因其优良的工程性能被应用于寒区膨胀土渠道边坡的冻害防治,而土工袋-渠坡膨胀土界面间的力学行为是影响渠坡方案设计的关键因素。利用自研的大型温控直剪试验装置,开展了正负温条件下不同初始含水率土工袋-渠坡膨胀土试样的界面... 土工袋因其优良的工程性能被应用于寒区膨胀土渠道边坡的冻害防治,而土工袋-渠坡膨胀土界面间的力学行为是影响渠坡方案设计的关键因素。利用自研的大型温控直剪试验装置,开展了正负温条件下不同初始含水率土工袋-渠坡膨胀土试样的界面剪切试验,研究了温度和含水率对试样界面的破坏形态、剪切应力-剪切位移曲线、强度特征和剪胀规律的影响。试验结果表明:冻结试样的破坏特征均为典型的强应变软化型,常温试样则呈现弱应变软化和弱应变硬化两种破坏特征;冻结状态下,随着土体初始含水率增加,试样的峰值强度、界面黏聚力逐渐增大,而残余强度与界面摩擦角几乎不受影响;常温状态下,试样的峰值强度、残余强度、界面黏聚力与摩擦角均随土体含水率的增加而减小;此外,冻结试样的法向位移随剪切位移的增加呈现三段式增长趋势,其在整个剪切过程中始终表现为剪胀;常温试样的法向位移-剪切位移曲线较为平滑,整体表现为低法向应力下剪胀、高法向应力下剪缩,但在相同的法向应力下,处于最优含水率试样的最终剪胀量最小。 展开更多

关键词 渠坡膨胀土 土工袋 直剪试验 破坏形态 强度特征 剪胀规律

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考虑温度和湿度联合作用的粗粒料等向压缩蠕变试验及蠕变方程

3

作者 毛航宇 王柳江 +2 位作者 刘斯宏 沈超敏 孙屹 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期246-257,共12页

为了探究温湿环境对粗粒料蠕变特性的影响,首先,对取自某土石坝工程的典型粗粒料开展了温度和湿度联合控制的等向压缩蠕变试验,系统分析了温度和湿度对最终蠕变量及蠕变速率的影响;其次,引入亚临界裂纹扩展理论分析了温湿环境对颗粒延... 为了探究温湿环境对粗粒料蠕变特性的影响,首先,对取自某土石坝工程的典型粗粒料开展了温度和湿度联合控制的等向压缩蠕变试验,系统分析了温度和湿度对最终蠕变量及蠕变速率的影响;其次,引入亚临界裂纹扩展理论分析了温湿环境对颗粒延迟破碎的影响,推导得到了考虑温度和湿度影响的最终变形量计算公式以及收敛型的时间效应应力转换方程;第三,基于所得最终变形量计算公式及时间效应应力转换方程,推导得到了考虑温度和湿度影响的粗粒料蠕变方程;最后,对试验结果进行模拟,验证了所建蠕变方程的合理性。研究结果表明:在恒定荷载作用下,粗粒料的蠕变量及蠕变速率均随着温度及相对湿度升高而升高;构建的蠕变方程具有完备的理论依据,通过1组参数即可描述粗粒料在不同温湿环境下的蠕变特性;模拟得到的结果与试验结果吻合较好,说明所建方程可较好反映温度和湿度联合作用下粗粒料的蠕变规律。 展开更多

关键词 粗粒料 温湿度 蠕变试验 亚临界裂纹扩展 蠕变方程

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考虑拉伸的土工袋体织物渗流特性试验及预测模型

4

作者 曹瑞栋 刘斯宏 +3 位作者 田金博 鲁洋 张勇敢 李帆 《岩土力学》 北大核心 2025年第9期2711-2720,2737,共11页

为探究有纺土工袋在涉水防护工程中受压缩变形影响下袋体织物材料的渗透特性演化规律,通过自主研发的垂直渗透试验装置,结合图像分析技术,研究了0%~10%单向拉伸应变下袋体织物的孔隙结构与渗流行为演化过程。结果表明:拉伸应变显著改变... 为探究有纺土工袋在涉水防护工程中受压缩变形影响下袋体织物材料的渗透特性演化规律,通过自主研发的垂直渗透试验装置,结合图像分析技术,研究了0%~10%单向拉伸应变下袋体织物的孔隙结构与渗流行为演化过程。结果表明:拉伸应变显著改变袋体织物孔隙分布,孔隙率与孔隙比表面积随拉伸应变增加分别近似呈弱指数型与对数型增长趋势,基于有纺织物单孔模型可分别建立二者与拉伸应变之间的定量关系;渗流过程中水力梯度-流速关系符合Forchheimer方程,临界雷诺数随拉伸应变增大呈现先减后增的变化规律,叠丝间隙对低拉伸应变下袋体织物的流态转变影响显著;基于流态划分结果获取袋体织物达西渗流阶段的渗透系数,并通过孔隙率与孔隙比表面积构建拉伸状态下袋体织物渗透系数预测模型,模型预测结果与实测值吻合较好,揭示了拉伸应变通过改变孔隙率与孔隙比表面积来调控袋体织物渗透性能的内在机制。 展开更多

关键词 土工袋 拉伸作用 形态学参数 临界雷诺数 渗透系数

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温度对水工沥青混凝土强度及剪胀特性的影响试验研究 被引量：6

5

作者 次仁云旦 王柳江 +2 位作者 扎西顿珠 毛航宇 李瑞平 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2024年第1期190-195,共6页

为了解温度变化对沥青混凝土强度及剪胀特性的影响,开展了-1、5、10、15℃下的沥青混凝土三轴剪切试验。试验结果表明:沥青混凝土的强度变形特性与温度有密切关系,负温时,表现出明显的应变软化和剪胀性,随着温度的升高,应力-应变曲线转... 为了解温度变化对沥青混凝土强度及剪胀特性的影响,开展了-1、5、10、15℃下的沥青混凝土三轴剪切试验。试验结果表明:沥青混凝土的强度变形特性与温度有密切关系,负温时,表现出明显的应变软化和剪胀性,随着温度的升高,应力-应变曲线转变为应变硬化型,且剪胀性减弱;沥青混凝土抗剪强度随温度升高而减小,且黏聚力的降低幅度明显大于内摩擦角,当温度从-1℃升高到15℃时,内摩擦角减小了4.7°,而黏聚力由1.11 MPa减小到0.28 MPa;沥青混凝土剪胀角随轴向应变增大而增大,并趋于稳定,两者关系可采用双曲线函数进行拟合;双曲线模型参数与温度有较好的相关性,可进一步考虑剪胀角随温度的变化情况。研究成果可为沥青混凝土的热-力耦合本构模型建立提供参考。 展开更多

关键词 沥青混凝土 温度 强度特性 剪胀特性 堆石坝

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考虑初始饱和度影响的冻结渠坡膨胀土力学特性

6

作者 田金博 张勇敢 +4 位作者 鲁洋 马文鑫 刘斯宏 王柳江 刘瑾 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期123-131,共9页

为探究初始饱和度对渠坡膨胀土低温力学特性的影响,以不同初始饱和度渠坡膨胀土为研究对象,通过开展试验温度分别为-2℃、-5℃、-10℃和-15℃下的无侧限抗压强度试验,研究温度与初始饱和度对渠坡膨胀土强度及变形特征的影响。试验结果表... 为探究初始饱和度对渠坡膨胀土低温力学特性的影响,以不同初始饱和度渠坡膨胀土为研究对象,通过开展试验温度分别为-2℃、-5℃、-10℃和-15℃下的无侧限抗压强度试验,研究温度与初始饱和度对渠坡膨胀土强度及变形特征的影响。试验结果表明:试样的应力-应变曲线随初始饱和度的增加逐渐从软化型过渡到硬化型,两种不同类型的应力-应变关系可分别采用双曲线方程和复合指数本构方程来描述;试样的破坏形态根据其破坏特征可划分为垮塌破坏、鼓胀破坏和整体压缩破坏3种形式;-2℃下,试样的抗压强度整体随初始饱和度的增加而减小,但在-5℃、-10℃和-15℃下,试样的抗压强度随着初始饱和度的增加先增大后减小,也即存在一个“临界饱和度”使得试样的抵抗破坏能力最强,并且该“临界饱和度”随着试验温度的降低而减小;此外,随着试验温度的降低,试样的弹性模量和抗压强度均逐渐增大,但试样的硬化模量却呈现出先增大后减小的变化规律。 展开更多

关键词 渠坡膨胀土 温度 初始饱和度 抗压强度 破坏形态 模量

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考虑循环冻融历史与初始各向异性的非饱和膨胀土冻结变形特征试验研究 被引量：1

7

作者 张思钰 张勇敢 +1 位作者 鲁洋 刘斯宏 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第5期1004-1013,共10页

地处季冻区的膨胀土胀缩变形显著,由此诱发的工程隐患与灾害尤为严重。为探究循环冻融历史与初始各向异性影响下非饱和膨胀土的冻结变形特征,开展了压实膨胀土的循环冻融和体变量测试验。试验结果表明:①相较于融化状态,膨胀土在冻结状... 地处季冻区的膨胀土胀缩变形显著,由此诱发的工程隐患与灾害尤为严重。为探究循环冻融历史与初始各向异性影响下非饱和膨胀土的冻结变形特征,开展了压实膨胀土的循环冻融和体变量测试验。试验结果表明:①相较于融化状态,膨胀土在冻结状态下的体积应变受干密度与含水率影响更显著,含水率越高、干密度越大,试样融化和冻结状态下的体积应变差异越大。②膨胀土试样冻结体变随初始饱和度增加呈先减小后增大的变化趋势,且表现为低饱和度时“冻缩”,高饱和度时“冻胀”。③试样的冻结体积应变与含水率呈二次函数关系,存在一个“临界含水率”特征值,使得试样的体积收缩率最大。④循环冻融作用下,低含水率试样的冻结体积应变较高含水率时更易稳定;轴向应变随冻结次数的累积效应较径向应变更为显著。⑤压实作用诱导膨胀土试样冻结变形呈各向异性,且含水率越高,冻结变形各向异性越显著。研究结果可为季冻区膨胀土地段工程的变形控制和灾害防治提供参考。 展开更多

关键词 膨胀土 冻融循环 冻结变形 各向异性 变形机理

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黏质土石混合体渗透特性试验及演化机制探讨 被引量：18

8

作者 鲁洋 刘斯宏 +1 位作者 张勇敢 杨蒙 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1540-1548,共9页

为探究含黏土基质的土石混合体的渗透特性演化规律及其物理机制,分别对不同含石量的黏质土石混合体开展重型击实试验和三轴渗透试验。试验结果表明:对于0%~70%含石量的黏质土石混合体,击实曲线形态呈单峰状,与纯黏土类似;当含石量大于70... 为探究含黏土基质的土石混合体的渗透特性演化规律及其物理机制,分别对不同含石量的黏质土石混合体开展重型击实试验和三轴渗透试验。试验结果表明:对于0%~70%含石量的黏质土石混合体,击实曲线形态呈单峰状,与纯黏土类似;当含石量大于70%时,压实效果开始下降;随着含石量的增加,最优含水率持续降低,而最大干密度先增大后减小,在约70%含石量时达到最大值;当黏质土石混合体达到最优压实状态时,其中黏土基质部分的含水率不依赖于含石量而基本保持一致;含石量为0%~30%时,黏土基质达到较高的压实程度,孔隙比基本保持不变,随着含石量的进一步增加,黏土基质孔隙比逐渐增大,当含石量超过70%时,急剧增大。渗透系数随含石量的增加先减小后增大,并在30%含石量附近达到最小值。基于土石细观结构分布和黏土基质压实孔隙比演化规律,提出一个黏质土石混合体渗透路径概念模型,将不同含石量混合体试样的渗透路径划分为:低渗透性压实黏土路径、超低渗透性含砾石黏土路径、中渗透性土石结合面路径、高渗透性骨架空隙路径,较好地解释了黏质土石混合体渗透特性随含石量的演化机制。 展开更多

关键词 土石混合体 黏土基质 含石量 压实 三轴渗透 细观结构

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级配对堆石-土工格栅界面剪切特性影响试验研究 被引量：3

9

作者 王柳江 刘归华 +2 位作者 毛航宇 王珊 沈超敏 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2022年第5期82-90,共9页

为研究堆石级配对堆石-土工格栅界面剪切特性的影响,根据Einav提出的堆石级配方程配制5种不同级配的堆石试样,进行了设土工格栅加筋与不设土工格栅加筋堆石的界面直剪试验,分析了最大粒径和分形维数对界面抗剪强度以及加筋系数的影响,... 为研究堆石级配对堆石-土工格栅界面剪切特性的影响,根据Einav提出的堆石级配方程配制5种不同级配的堆石试样,进行了设土工格栅加筋与不设土工格栅加筋堆石的界面直剪试验,分析了最大粒径和分形维数对界面抗剪强度以及加筋系数的影响,并给出了加筋系数与堆石平均粒径d;与土工格栅网孔尺寸之比(粒孔比)的关系。试验结果表明,土工格栅的加筋作用主要取决于堆石颗粒与格栅之间的嵌锁作用。当堆石材料中小于格栅网孔尺寸的粗粒含量较高时,嵌锁作用显著,界面抗剪强度增大。反之,当堆石中大于格栅网孔尺寸的粗粒含量较高时,堆石与格栅间的嵌锁作用减弱,滑动作用增强,界面抗剪强度降低。因此,加筋系数随堆石级配最大粒径的增大而减小,随分形维数的增大而增大。此外,加筋系数随粒孔比的增大呈指数衰减,当粒孔比小于0.22时,加筋系数大于1.0,粒孔比大于0.3后,加筋系数趋于0.8。该试验结果对坝顶土工格栅加筋体结构的设计具有重要的参考价值。 展开更多

关键词 堆石材料 土工格栅 界面剪切特性 颗粒级配 直剪试验

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基于巴西劈裂试验的冻结膨胀土拉伸特性研究 被引量：17

10

作者 张勇敢 鲁洋 +3 位作者 刘斯宏 李卓 张呈斌 周雨奇 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期2046-2054,共9页

冻土的抗拉强度参数在涉及拉伸破坏的岩土工程问题中起着重要作用。为研究冻结膨胀土的拉伸特性,采用巴西劈裂试验研究了加载方式、试样高径比、加载速率、温度、干密度和含水率对冻结膨胀土力-位移曲线、抗拉强度的影响。试验结果表明... 冻土的抗拉强度参数在涉及拉伸破坏的岩土工程问题中起着重要作用。为研究冻结膨胀土的拉伸特性,采用巴西劈裂试验研究了加载方式、试样高径比、加载速率、温度、干密度和含水率对冻结膨胀土力-位移曲线、抗拉强度的影响。试验结果表明:各试验温度、干密度和含水率工况下,冻结膨胀土试样均呈现为典型的脆性破坏破特征。冻结膨胀土试样的抗拉强度随温度的降低而增大。当试样干密度为最大干密度时,其抗拉强度与温度之间可以采用线性关系来描述。然而,对于干密度小于最大干密度的试样,在试验温度范围内抗拉强度与温度之间的关系更适合用指数函数关系来表达。各含水率工况下,抗拉强度与温度之间均可采用线性关系来表征,且含水率越低,单位温度降低所引起的抗拉强度增量越大。冻结膨胀土试样的抗拉强度随干密度和含水率的增加均增大,并且各温度条件下抗拉强度与干密度和含水率之间均存在良好的线性关系。 展开更多

关键词 冻结膨胀土 巴西劈裂试验 抗拉强度 温度 干密度 含水率

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凸起地形对面板堆石坝面板应力变形特性的影响 被引量：4

11

作者 李瑞平 徐建伟 +2 位作者 刘啸宇 毛航宇 王柳江 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期53-60,共8页

依托某建于凸起地形上的面板堆石坝,采用三维非线性有限元分析方法,研究左岸凸起地形及其2种开挖方案对面板堆石坝面板应力变形特性以及接缝变形的影响。通过坝轴向和顺坡向的面板挠度曲线解释了面板拉应力分布规律,提出了面板拉裂风险... 依托某建于凸起地形上的面板堆石坝,采用三维非线性有限元分析方法,研究左岸凸起地形及其2种开挖方案对面板堆石坝面板应力变形特性以及接缝变形的影响。通过坝轴向和顺坡向的面板挠度曲线解释了面板拉应力分布规律,提出了面板拉裂风险指标,并对开挖方案进行了效果评价。结果表明:凸起地形对面板应力变形和接缝变形有较大影响,相较于凸起地形完全挖除方案,凸起地形对堆石体和面板具有较强的约束和支撑作用,导致凸起地形处的面板坝轴向位移和挠度减小,拉应力区增大,垂直缝张开数量增多,然而,面板拉应力、垂直缝张开量以及周边缝张开和错动均有所减小;凸起地形上游侧按1∶1.5开挖后,面板变形协调性明显改善,面板拉应力区面积和垂直缝张开数量减少,有效降低了面板拉裂风险。 展开更多

关键词 面板堆石坝 复杂地形 面板应力 接缝变形 开挖方案

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现场压实条件下的土石混合料变形特性试验研究 被引量：4

12

作者 段玉昌 顾一鸣 +2 位作者 洪磊 梁睿斌 徐祥 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2021年第11期239-246,共8页

为了解土石混合料在现场压实条件下的变形特性,结合句容抽水蓄能电站上水库库盆填筑工程,对5种不同的土石混合料进行现场压实,并开展原位平板载荷试验;然后,利用Bussinesq解求得不同竖向压力下的变形模量。研究表明:P5(粒径>5 mm的颗... 为了解土石混合料在现场压实条件下的变形特性,结合句容抽水蓄能电站上水库库盆填筑工程,对5种不同的土石混合料进行现场压实,并开展原位平板载荷试验;然后,利用Bussinesq解求得不同竖向压力下的变形模量。研究表明:P5(粒径>5 mm的颗粒)含量较高的上库开挖料经现场压实后,其承载力和变形模量均大于P5含量低的下库开挖料。土石混合料在现场压实后处于超固结状态,具有较大的前期固结应力。当竖向应力较小时,土体处于弹性变形阶段,初期加载沉降变形较小,当竖向应力超过前期固结应力后,土体进入塑性变形阶段,后续加载沉降速率明显加快。含水率较低、P5含量高的土石混合料在薄层重型激振碾压后会形成强度较高的表面硬壳层;而含水率较高、P5含量较低的土石混合料,在弹性变形阶段具有较为显著的压硬性,当进入弹塑性变形阶段后,其变形模量则随着竖向应力的增大而减小。本文所得到的现场压实土石混合料压缩变形模量对于类似工程设计具有一定的参考作用。 展开更多

关键词 土石混合料 现场载荷试验 变形模量 压实质量 库盆填筑施工

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考虑级配影响的粗粒料三轴剪切破碎特性分析 被引量：1

13

作者 吴平 万燎榕 +1 位作者 夏万求 高从容 《水电能源科学》 北大核心 2022年第5期156-159,155,共5页

针对破碎性粗粒料开展了5种不同初始级配下的三轴剪切压缩破碎特性试验,研究了级配和围压对粗粒料压缩破碎特性的影响,分析了三轴剪切路径下的应力变形特性、剪胀关系、不同状态下的e-p关系及颗粒破碎率等规律。试验结果表明,当粗粒料... 针对破碎性粗粒料开展了5种不同初始级配下的三轴剪切压缩破碎特性试验,研究了级配和围压对粗粒料压缩破碎特性的影响,分析了三轴剪切路径下的应力变形特性、剪胀关系、不同状态下的e-p关系及颗粒破碎率等规律。试验结果表明,当粗粒料初始级配的分形参数在D=2.2附近时,制样密度、剪切模量及材料的剪胀性均有极大值;随着初始级配分形参数D的增大,三轴剪切完成时的颗粒破碎率单调递减;伴随着颗粒破碎的发展,试验完成后不同初始级配的试样有收敛于唯一最终孔隙比的趋势。 展开更多

关键词 级配曲线 粗粒料 三轴剪切 颗粒破碎 强度变形

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宜兴抽水蓄能电站上库主坝重力挡墙位移影响因素分析 被引量：10

14

作者 王柳江 赵志杰 +2 位作者 刘斯宏 鲁洋 沈超敏 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期358-365,共8页

利用宜兴抽水蓄能电站上库主坝重力挡墙的位移观测资料,初步分析了挡墙位移变化规律及其影响因素;基于温度应力计算原理,采用沈珠江流变模型和改进的湿化模型(C_(w)-D_(w))对坝体和挡墙应力变形进行数值模拟。结果表明:墙后坝体堆石流... 利用宜兴抽水蓄能电站上库主坝重力挡墙的位移观测资料,初步分析了挡墙位移变化规律及其影响因素;基于温度应力计算原理,采用沈珠江流变模型和改进的湿化模型(C_(w)-D_(w))对坝体和挡墙应力变形进行数值模拟。结果表明:墙后坝体堆石流变、湿化以及环境温度变化是影响运行期挡墙位移的主要因素;坝体运行初期挡墙往上游侧偏移,这主要与墙后堆石体偏应力流变量相对较大有关;降雨入渗造成堆石湿化变形,导致挡墙往坝体下游侧的水平位移显著增大;挡墙位移的周期性变化与环境温度相关;墙顶位移、墙后土压力的监测值和计算值基本一致,证明了该数值计算方法的有效性。 展开更多

关键词 重力挡墙 位移 土压力 流变 湿化变形 温度应力 宜兴抽水蓄能电站

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不同温度下掺玄武岩纤维水工沥青混凝土劈裂试验研究 被引量：9

15

作者 王柳江 张清远 +2 位作者 毛航宇 徐思远 沈超敏 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2023年第5期177-186,共10页

【目的】为了解温度和纤维掺量对水工沥青混凝土抗裂性能的影响,【方法】采用长度6 mm的玄武岩纤维,开展了0℃、5℃、10℃下的掺纤维沥青混凝土巴西劈裂试验,并利用数字图像相关技术(DIC)对试样表面变形进行测量。【结果】结果显示:试... 【目的】为了解温度和纤维掺量对水工沥青混凝土抗裂性能的影响,【方法】采用长度6 mm的玄武岩纤维,开展了0℃、5℃、10℃下的掺纤维沥青混凝土巴西劈裂试验,并利用数字图像相关技术(DIC)对试样表面变形进行测量。【结果】结果显示:试验加载初期,试样的水平向变形不明显,当达到峰值荷载后,试样在上下压条之间的直线上出现明显的水平向应变,与裂缝扩展路径相对应,且掺入纤维增加了裂缝扩展路径的曲折程度;相同温度下,沥青混凝土的劈裂抗拉强度随纤维掺量的增加呈先增大后减小的变化趋势,0℃时,掺量0.8%对应的劈裂抗拉强度最大,5℃和10℃时,掺量0.6%对应的劈裂抗拉强度最大;在0℃的低温条件下,掺入0.2%的纤维可提高沥青混凝土的破坏拉伸应变,然而,当温度升高到5℃和10℃时,沥青混凝土的破坏拉伸应变随纤维掺量的增加呈先减小再增大的变化趋势;沥青混凝土断裂能随纤维掺量变化规律同样受温度影响,0℃和10℃时,断裂能随纤维掺量增加而增大,且掺量为0.6%~0.8%时,断裂能最大,但5℃时,断裂能随纤维掺量变化不明显。【结论】结果表明:在不同温度下,掺玄武岩纤维沥青混凝土抗裂性能随纤维掺量的变化规律是不同的。 展开更多

关键词 沥青混凝土 玄武岩纤维 温度 数字图像相关技术 劈裂试验

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改进hhu-SH模型及其在面板堆石坝工程中的应用 被引量：3

16

作者 王柳江 刘啸宇 +2 位作者 刘斯宏 扎西顿珠 沈超敏 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期64-72,共9页

针对粗粒料的剪胀特性,引入4次幂函数剪胀方程对基于细观结构的粗粒料弹塑性本构模型(hhu-SH基本模型)进行改进,并给出了改进hhu-SH模型屈服函数、硬化参量、初始弹性模量的推导过程以及参数确定方法。基于某抽水蓄能电站下水库面板堆... 针对粗粒料的剪胀特性,引入4次幂函数剪胀方程对基于细观结构的粗粒料弹塑性本构模型(hhu-SH基本模型)进行改进,并给出了改进hhu-SH模型屈服函数、硬化参量、初始弹性模量的推导过程以及参数确定方法。基于某抽水蓄能电站下水库面板堆石坝工程,利用其筑坝粗粒料的三轴CD试验和等向压缩试验结果,整理出改进hhu-SH模型的参数,模拟大坝填筑和蓄水过程,并将计算结果与邓肯E-B和南水模型的计算结果进行对比。结果表明:在坝体位移的定性分布规律上,改进hhu-SH模型、邓肯E-B模型以及南水模型的计算结果基本一致,验证了该模型的工程适用性;基于改进hhu-SH模型计算的坝体变形、面板变形和应力以及接缝位移预测值均小于E-B模型,但与南水模型较为接近;基于改进hhu-SH模型计算得到的面板顺坡向应力整体受压,结果更符合实际。 展开更多

关键词 粗粒料 改进hhu-SH模型 剪胀方程 数值模拟 面板堆石坝

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不同FDR传感器和计算模型测量土体质量含水率和干密度的对比研究 被引量：1

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作者 李银 臧耀辉 +3 位作者 王柳江 孟运庭 毛航宇 任勇 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2022年第S02期386-393,共8页

频率反射技术(FDR)能够快速测得土体介电常数和电导率,并通过模型计算压实土体的质量含水率和干密度,是一种具有较好应用前景的土体压实质量快速检测方法。为此,通过标定试验和模型试验,研究了不同FDR传感器以及计算模型对压实土体质量... 频率反射技术(FDR)能够快速测得土体介电常数和电导率,并通过模型计算压实土体的质量含水率和干密度,是一种具有较好应用前景的土体压实质量快速检测方法。为此,通过标定试验和模型试验,研究了不同FDR传感器以及计算模型对压实土体质量含水率和干密度测量精度的影响。结果表明:不同厂家生产的FDR传感器测量数据差异较大,尤其对于土体电导率的量测结果,因此开展参数标定试验十分重要;对于采用电磁波反射和交流电桥法测土体介电常数和电导率的FDR传感器,其测得的数据对Yu与Drnevich、Bhuyan两种模型的拟合程度较高;Yu与Drnevich模型的计算结果较Bhuyan模型更接近烘干法与环刀法的测试结果,其计算得到的质量含水率绝对误差在±0.03以内,干密度相对误差在±6%之内。本研究可为FDR传感器和计算模型的选取提供参考,以推动FDR法的工程应用。 展开更多

关键词 频域反射技术 介电常数 电导率 压实质量 一步法

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膨胀土巴西劈裂强度及其破坏能量演化规律 被引量：3

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作者 张思钰 张勇敢 +1 位作者 刘斯宏 鲁洋 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期125-134,共10页

为探究膨胀土的抗拉强度及破坏特征演化规律,完整描述其拉伸破坏特性,通过试验验证巴西劈裂试验在膨胀土试样抗拉强度测定中的适用性,并在此基础上较为系统地探讨含水率和干密度对膨胀土抗拉强度及加载过程中能量演变的影响。结果表明:... 为探究膨胀土的抗拉强度及破坏特征演化规律,完整描述其拉伸破坏特性,通过试验验证巴西劈裂试验在膨胀土试样抗拉强度测定中的适用性,并在此基础上较为系统地探讨含水率和干密度对膨胀土抗拉强度及加载过程中能量演变的影响。结果表明:巴西劈裂试验对试验范围内的重塑膨胀土样具有较好适用性;试样抗拉强度随含水率升高而减小,且干密度越大减幅越大,随初始干密度增加而增大,且含水率越高增幅越小;膨胀土试样的破坏能与抗拉强度具有类似的变化趋势,但存在一“临界含水率”使得破坏能随含水率增加近似呈现双线性降低趋势,且该“临界含水率”随试样初始干密度的增加而增大。研究结果拓展了巴西劈裂试验的应用范围,并得到了将能量指标作为土体抗破坏能力辅助指标的工程启示。 展开更多

关键词 膨胀土 巴西劈裂试验 临界含水率 抗拉强度 破坏能

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一种筑坝料级配方程及其适用性研究 被引量：2

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作者 陈洪春 段玉昌 +3 位作者 洪磊 徐祥 梁睿斌 刘斯宏 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2021年第S02期464-470,共7页

利用级配曲线与土体土水特征曲线的相似性,提出了一个描述筑坝料连续级配的方程,分析了方程参数对不同形态级配曲线的反映能力,并利用两座在建水电站工程的筑坝料实测级配,验证了该方程对各种连续性级配筑坝料的普适性。研究表明:该方... 利用级配曲线与土体土水特征曲线的相似性,提出了一个描述筑坝料连续级配的方程,分析了方程参数对不同形态级配曲线的反映能力,并利用两座在建水电站工程的筑坝料实测级配,验证了该方程对各种连续性级配筑坝料的普适性。研究表明:该方程能够描述出双曲线形、反S形和近乎直线等三种典型的级配曲线,针对堆石料、过渡料、反滤料等不同连续级配筑坝料都具有广泛的适用性。参数a和n对级配曲线的影响与VG模型类似,a主要决定级配曲线的形状,即双曲线形或反S形;n为大于1的值,决定级配曲线主体段的斜率,n越大,斜率越大,n趋向于1,则曲线很缓,近似于直线。利用该方程,可构造出用于描述间断级配土的级配方程。此外,良好级配条件的粗粒料参数取值范围为0.1<a<1.9且1.3<n<1.9。需要指出的是,该级配方程由岩土工程中广泛应用的VG模型发展而来,更容易被广大工程科研人员理解并接受,在筑坝料级配设计方面具有一定的应用价值。 展开更多

关键词 级配曲线 级配方程 间断级配土 VG模型 筑坝料

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