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直剪试验剪切面积计算方法对抗剪强度的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
现行直剪试验抗剪强度计算中忽视了剪切过程中随剪切位移的增大、剪切面在不断减小的实际情况,没有考虑剪切面面积对抗剪强度的影响,使得试验结果偏离试样的真实强度。为了分析剪切面面积对抗剪强度的影响,该文重新建立数学模型,提出了3种剪切面面积计算方法,通过加装剪切位移量测系统对直剪仪进行改装并进行了试验验证,分析了剪切面面积对抗剪强度的影响。研究成果提高了直剪试验抗剪强度计算的精度,使得试验结果更接近试样的真实强度。 相似文献
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结构物表面纹理形态与土体颗粒分布对结构物-土体界面剪切性状具有显著影响。利用自行改制的直剪仪对钢-标准砂界面剪切特性进行研究,分析剪切应力-剪切位移关系、不同纹理深度下的峰值剪切应力变化规律及界面抗剪强度指标变化规律。结果表明：试验峰值剪切应力与法向应力呈正相关关系;垂直纹理方向剪切的峰值剪切应力大于顺纹理方向的峰值剪切应力;试验峰值剪切应力随纹理深度的增加而增加,之后保持某一稳定值上下波动;纹理深度存在临界值,集中在0.64～0.89 mm范围内,H/d50值集中在5.8～8.1范围内;粗糙界面的摩擦角比光滑界面大;界面摩擦角随纹理深度的增加而增大,大于临界值时,界面摩擦角将保持一稳定值。 相似文献
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土与结构相互作用问题涉及实际工程的多个方面,研究土-结构接触面力学特性是解决该问题的基础。通过对常规非饱和直剪仪进行改造,并利用改造的非饱和直剪仪进行非饱和砂土-结构接触面剪切试验,研究了基质吸力、结构面类型和净法向应力对接触面抗剪强度的影响。结果表明：基质吸力对非饱和砂土-结构接触面的界面黏聚力影响较大,对界面摩擦角影响较小;随着基质吸力的增加,非饱和砂土-混凝土接触面的抗剪强度先增大后减小,存在峰值效应;基质吸力对非饱和砂土-钢接触面的抗剪强度影响较小,基质吸力不变的条件下,随着净法向应力的增加,砂土-钢接触面的抗剪强度呈非线性增长;净法向应力对非饱和砂土-结构接触面对应基质吸力的界面摩擦角（δb）的影响较小。最后,建立了基于峰值效应的非饱和砂土-混凝土接触面抗剪强度公式。 相似文献
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为了探究散粒体介质在剪切过程中的内部结构变化及细观变形破坏特征,开展了直剪数值模拟试验,对剪切过程中颗粒体系的变形特性进行研究。试验中观察了散粒体内部结构随外荷载的变形响应情况,分析了试样的应力应变及剪胀特征关系。结果表明:散粒体的剪切变形及破坏是一个累积增长的过程,颗粒试样具有明显的应变软化现象,且在剪切面附近发生局部化塑性变形,同时整体表现出剪胀性;剪切过程中试样的细观组构各向异性与剪应力的变化具有一致性;接触力链网络演化呈现出强力链发育且主要集中于剪切面区域内的规律;颗粒的接触平均配位数整体呈现出减小的规律。 相似文献
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该文将图像处理技术引入土力学实验,开展了裂隙性土直剪实验教学研究。首先,介绍了图像处理技术的操作流程,并利用该技术分析了土体裂隙形态的发育和裂隙参数的变化;然后,通过直剪实验研究了裂隙性土体的抗剪强度指标随干湿循环次数的变化规律;最后,结合上述实验结果,探明了土体抗剪强度与其裂隙发育的关联机制。实验结果表明,土样裂隙呈现出由微小裂隙萌生→主要裂隙与微小裂隙并存→主要裂隙主导的演变规律;干湿循环引起的裂隙发育导致土体黏聚力显著下降,这是土体抗剪强度衰减的本质原因,裂隙率是决定土体抗剪强度降低程度的主要指标。 相似文献
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《实验室研究与探索》2020,(4)
为了研究有效应力路径以及围压对砂土剪胀特性的影响,开展了不同应力路径、不同围压下的三轴试验,并对试验结果进行了对比分析。结果表明:初始应力状态相同时,3种应力路径等σ_3试验、等p试验、等σ_1试验的剪胀性依次增强;常规三轴压缩试验的试样处于低应力水平,而偏压固结的等σ_1试验、等p试验、等σ_3试验的试样处于中等应力水平。在4种应力路径的整个加载过程中,试样应变硬化阶段的剪缩性随着围压的增大而减小,剪胀性不明显;而在应变软化阶段剪胀性随着围压的增大而减小。高围压下砂土的剪胀性与低围压有所不同。在围压低于p=400 kPa时,围压越小,越快出现剪胀,围压越大剪胀性越大;而围压达到p=533.3 kPa时,体应变相对于p=400 kPa时反而减小了,剪胀性变小。 相似文献
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为考察栓钉界面、竖钢板界面对于预制装配抗剪栓钉（PCSS）剪力键抗剪性能的影响,进行了栓钉、竖钢板与混凝土全粘结（F）,只有栓钉与混凝土粘结（H）,栓钉、竖钢板与混凝土均无粘结（N）的剪力键推出实验研究,并建立了有限元模型,揭示了界面工作机理。实验结果表明：N、H、F型试件承载力和抗剪刚度依次增大,其中栓钉与混凝土间的粘结效应对剪力键抗剪承载力贡献了7.9%,对抗剪刚度贡献了10%;竖钢板与混凝土间的粘结效应对剪力键的抗剪承载力贡献了5.6%,对抗剪刚度贡献约50%。其中,竖钢板与混凝土间的粘结作用对剪力键的抗剪刚度和延性均影响较大。通过有限元Abaqus软件进行模拟分析,考虑零厚度内聚力单元模拟竖钢板与混凝土之间的界面接触,对比弹塑性阶段无粘结效应的界面横向应变,得出PCSS剪力键竖钢板与混凝土间存在约束效应,并且竖钢板与混凝土间的粘结作用能够强化这种约束效应。在计算其抗剪刚度和承载力时,需考虑这种约束效应。 相似文献
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针对解决《土工试验方法标准》三轴试验中,黏性土抗剪强度指标出现的变异问题,提出一种黏性土试样组合方法,准确测定黏性土抗剪强度指标值在原有的一组相同物理性质(含水率,液塑限,级配)黏性土三轴试样的基础上,增加一组或两组相同物理性质试样,通过系统软件对试样进行完备组合,重新形成黏性土抗剪强度指标值样本基数,取其样本数的平均值为黏性土抗剪强度指标.通过试验验证了试样组合方法能有效避免三轴试验中出现的互不包容的莫尔圆,或黏聚力c出现负值试验结果,并在不增加试样数量的前提下,扩大了黏性土抗剪强度指标的样本基数,从而可准确测定抗剪强度指标值组合方法的提出为黏性土抗剪强度指标的测定提供一定的参考价值. 相似文献
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《实验室研究与探索》2013,(9):5-8
室内直剪试验应用较为广泛,但其试验过程以及结果处理存在一定的局限性。运用国际大型岩土工程数值计算软件FLAC3D,以室内大型剪切试验为依据,建立直剪试验三维数值模型,进而直观展现了碎石土试样内部的随着剪切推动的应力变化规律,并对比有无考虑了剪切盒侧壁摩擦力的情况。结果表明:随着剪切过程的进行,剪切应力刚开始随着剪切位移增加而急剧爬升达到"峰值"(试样破坏)逐步趋于稳定;剪应力云图由最初的"耳状"以剪切面为核心向周围扩展;剪切盒侧壁摩擦力对测试结果的影响不容忽视。直剪试验三维数值模拟研究是对室内直剪试验的一个有效补充。 相似文献
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针对中国西南某高速铁路昌林段沿线冰碛土的特殊环境,通过相似级配法对冻结冰碛土进行固结排水直剪试验,研究冻融循环次数与初始含水率对冻结冰碛土力学性能的影响。结果表明：冻融循环次数是影响冻结冰碛土抗剪强度的重要因素,而初始含水率影响不大;该土样的抗剪强度与冰饱和度密切相关,在初始含水率为8%～12%时存在最大值;冻融循环致使土体强度持续降低,较低初始含水率时的强度损失与冻融次数基本呈线性关系,高初始含水率时前期冻融循环对土体的破坏作用更为明显;2个因素对土体内摩擦角的影响不大,对黏聚力的影响显著。引入综合性参数(K),建立了黏聚力与K值的指数函数模型,回归分析结果表明,该模型能够较好地描述K值与黏聚力之间的关系。 相似文献
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《实验室研究与探索》2015,(6):120-123
针对岩石力学室内实验在传统教学过程中存在的局限性,提出建立岩石力学数字实验教学平台作为辅助教学手段。该数字教学平台采用颗粒流程序PFC构建,内容包括岩石的三轴压缩强度试验、劈裂强度试验、直剪试验及单轴抗压强度试验。该平台可形象和直观地展现岩石试样在外荷作用下的变形和破裂过程、应力应变关系及内力变化,并可进行实时操作和制作成动画进行讲解。这对于提高学生对实验的兴趣、加深理论知识的理解和拓展数值分析能力具有重要意义。 相似文献
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为解决石墨尾矿排放问题,更好地利用石墨尾矿资源,针对鸡西和萝北石墨尾矿分别进行了含水率试验、筛分试验、击实试验和直剪试验.通过物性试验,得到两种石墨尾矿的天然含水率、颗粒级配曲线、最优含水率和最大干密度.通过直剪试验,研究细粒含量对石墨尾矿抗剪强度的影响,试验结果表明:当垂直荷重<200 kPa时,石墨尾矿抗剪强度受细... 相似文献
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崔万玺 《赤峰学院学报(自然科学版)》2010,26(6):162-165
在分析国内外混凝土结构设计规范和已有的混凝土抗剪强度研究成果的基础上,总结归纳了混凝土抗剪强度的各种常用试验方法及其相应的研究成果,并对各种试验方法的优缺点进行了分析与比较. 相似文献
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为了研究不同膨胀性膨胀土强度的变化规律,通过对原始土料添加主要成分为蒙脱石的膨润土配制了不同膨胀性的试样,对不同膨胀性的试样分别进行了1~5次干湿循环过程,使试样具有不同的裂隙开展程度,对不同膨胀性及不同裂隙开展程度的试样拍照,并进行饱和状态下的抗剪强度试验.试验结果反映了干湿循环后膨胀性对试样裂隙开展程度、抗剪强度指标的影响以及膨胀性对膨胀土强度的影响仍是通过裂隙作用实现的,揭示了膨胀性对膨胀土强度影响的规律;给出了裂隙充分发展的强度指标随自由膨胀率变化的关系,建立了采用自由膨胀率来估算膨胀土饱和强度的经验公式. 相似文献
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为了探究酸性环境及干湿循环耦合作用下沥青-集料界面的剪切力学行为,设置了4类酸性环境及8种干湿循环周期耦合条件,采用直接剪切试验得到应力-位移曲线,并从抗剪强度、界面滑移量、剪切断裂能等角度分析沥青-集料界面在剪切过程中的力学变化过程.结果表明:中性环境下,界面抗剪强度在干湿循环周期下可分为缓慢降低、快速衰退、衰退平衡... 相似文献
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为探究钢-地质聚合物混凝土(geopolymer concrete, GPC)栓钉连接的界面抗剪性能,对4组栓钉连接的钢-混凝土试件进行推出试验,分析其破坏模式、荷载-滑移曲线、抗剪承载力以及延性等力学性能,得到混凝土类型、GPC抗压强度以及栓钉直径对界面黏结性能的影响规律。结果表明：GPC试件中栓钉表现出剪断破坏,与普通混凝土试件破坏形态一致,GPC翼板无明显裂缝,整体性较好;GPC栓钉抗剪承载力与普通混凝土栓钉试件相近,刚度偏低,但具有更好的延性;提高GPC抗压强度和栓钉直径可有效提高栓钉的抗剪承载力和刚度。基于实测结果,提出栓钉连接的钢-GPC抗剪承载力计算公式和界面黏结-滑移本构模型。 相似文献
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《浙江大学学报(A卷英文版)》2020,(4)
目的:系统讨论引起水-土特征曲线不确定性的各种可能因素,深入探讨水-土特征曲线的不确定性对非饱和土体抗剪强度的影响,并总结采用水-土特征曲线估算非饱和土体抗剪强度所需要考虑的关键因素。创新点:在采用水-土特征曲线计算非饱和土抗剪强度时,综合考虑水-土特征曲线的不确定性。方法:1.查阅文献,对比试验数据,总结造成水-土特征曲线不确定性的主要因素;2.依据现有估算公式,采用不同水-土特征曲线估算非饱和土抗剪强度;3.对比估算结果和试验测量值,讨论估算过程需要注意的关键事项。结论:1.同一土样在不同测试方法、不同试验环境及不同初始空隙比的情况下,所获得的水-土特征曲线可能表现各异;2.在估算非饱和土抗剪强度时,必须考虑土体的应力状态(或者空隙比),并对现有水-土特征曲线做必要修正,以保证在估算过程中所采用的水-土特征曲线能够真实地反映剪切土样的孔径分布。 相似文献