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明确黄土物理力学性质对指导黄土工程实践具有重要价值。本文以延安新区黄土为研究对象,开展不同湿度、密度条件下原状与重塑黄土直剪试验,研究湿度、密度变化对挖填方区黄土强度指标的影响规律。研究结果表明：在低含水率(w≤6%)条件下,黄土剪应力与剪切位移关系曲线具有显著的峰值特征,呈“硬脆”特点;在中高含水率(w≥12%)条件下,土体剪应力与剪切位移关系曲线呈“快速增大-缓慢增大-平缓稳定”发展趋势,峰值特征不明显;黄土抗剪强度及其强度参数随土体含水率增大而逐渐衰减,随土体密度增加而显著增大,湿度和密度变化对粘聚力的影响较内摩擦角更显著;挖填方区黄土的抗剪强度大小关系为挖方原状土τu>挖方重塑土τe>填方重塑土τf。挖方原状黄土抗剪强度与含水率的关系曲线符合指数函数分布,挖、填方重塑黄土抗剪强度与密度的关系曲线符合线性函数分布,通过预测模型获取的黄土抗剪强度参数计算值与试验值变化趋势基本一致,采用本文预测方法表征黄土抗剪强度及其强度参数变化规律是可行的。 相似文献
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采用TSZ-1型应变控制式三轴仪,在轴向静负荷条件下进行强度和变形特性的三轴剪切破坏试验。试验分为不固结不排水(UU)、固结不排水(CU)和固结排水(CD)。试验结果分析从同一试验不同围压、不同试验同一围压、内聚力和内摩擦角这3个方面着手,观察和分析含水率对各项指标的影响。结果表明:当试样的含水率及固结围压一致时,试样发生破坏时的大小应力差与固结排水条件存在一定的关系,即CDCUUU;当试样的含水率及固结围压一致时,黄土的内聚力和内摩擦角与固结排水条件存在一定的关系,即UUCUCD;随着含水率的增加黄土的内聚力和内摩擦角均产生衰减,但是内聚力衰减明显,内摩擦角则变化不大。 相似文献
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《内江科技》2017,(12)
土体中砾石的含量和高应力下破碎率的不同,对土体的力学特性和强度存在不同程度的影响。本文通过土体中不同粒径粒组的砾石进行了8 MPa、12 MPa、15 MPa竖向应力的侧限压缩试验和砾石含量为20%、40%、60%粗细粒混合土,分别在100 kPa、200 kPa、400kPa围压下进行三轴剪切(CD)试验,比较分析得到结论:(1)终止竖向应力越大,砾石破碎率增加。(2)粒径及级配对破碎影响显著。相同终止竖向应力下,粒径越大,破碎率越大;级配越良好,破碎率越小。(3)试样在CD条件下表现为低围压时主应力差(σ_1-σ_3)最大值随细粒含量减少而增大,60%试样增加明显;高围压时,体应变也明显增大,砾石含量越多应变硬化的特性明显,偏应力显著增加。(4)在CD试验条件下均为体缩,无剪胀发生,随着砾石含量的增加,体变逐渐减小。 相似文献
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《科技通报》2017,(1)
随着人们对建筑空间需求量的增大,越来越多的使用板柱结构,使得其传力路径和受力特点在强晃动下存在一定的安全隐患。为了降低板柱节点性能损害对建筑带来的危险,将4块钢筋混凝土试件作为实验对象,进行板柱节点冲切破坏试验,分别对试件不平衡弯矩、荷载-挠度曲线、极限承载力进行分析,运用不同混凝土强度、钢筋配筋率和不同剪跨比的混凝土试件,进行冲切破坏试验并比较试验数据的差异,得到不同试件在荷载相同条件下,其板柱节点冲切破坏模式及板柱节点的抗弯强度性能差异;最后试验比较了试件的极限承载力,结果表明随着剪跨比的增加承载力有所降低。通过试验分析强晃动下板柱节点的损坏性能,能为板柱结构建筑的安全使用提供数据理论依据。 相似文献
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把杭州某垃圾发电厂生产的垃圾废灰作为一种廉价的外掺剂加入到水泥土中用以改性水泥土,以做到资源的综合利用。把垃圾废灰、水泥和黏土按一定比例混合制成垃圾废灰水泥土,通过室内静三轴试验(不固结不排水剪切试验),在试样含水量、水泥掺入比、成型密度相同时,研究其在不同垃圾废灰掺量、不同龄期和不同围压条件下的应力应变关系和抗剪强度等的变化规律。试验结果表明:垃圾废灰水泥土的强度随着废灰掺量的增加而增加,在掺量6%左右时,抗剪强度有最小值;在水泥掺量15%,废灰掺量在3%～20%时,废灰水泥土抗剪强度较原状土可以增加10～60倍;垃圾废灰水泥土的应力应变关系在早龄期呈应变软化型,随着围压和龄期的增大,逐渐呈应变硬化型。垃圾废灰具有一定的活性,早期废灰的掺加主要起充填作用,增加水泥土的密实度,在某一掺量下(6%),会降低水泥土的强度;后期(7 d及以后)垃圾废灰活性被逐渐激发出来,参与了水泥土的二次反应,使废灰水泥土的后期强度提高。研究结果对于垃圾废灰应用于软基加固和路面基层材料等领域具有一定的参考和实用价值。 相似文献
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岩石材料由于其非均质性,其强度值存在尺寸效应。本文利用真实破裂过程分析系统RFPA~(2D),对一端约束一端自由,一端梯形荷载一端均布荷载和反对称荷载3种边界条件下进行了数值模拟,得到了不同边界条件下岩石强度尺寸效应的数值结果以及其破裂形式。结果表明:(1)在3种不同边界条件下,岩石均存在尺寸效应,随着试件尺寸的增大,其抗压强度不断减小,且在一端约束一端自由的边界条件下,岩石强度尺寸效应较其他2种边界条件更加明显;(2) 3种边界条件下,其破坏形式均呈沿一定角度的剪切破坏。研究结果对于在复杂的边界条件下的岩石的开采以及准确测定不同边界条件下室内试验的尺寸具有一定的指导意义。 相似文献
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《科技风》2020,(27)
以扩展有限单元法(extended finite element method,XFEM)为理论基础,研究了不同应力比(R=0.02,0.1,0.2,0.4)对含初始预制裂纹的Q235钢紧凑拉伸试件(compact tension,CT)疲劳裂纹扩展行为的影响,并设计了对应的试验加以验证。结果表明:最大载荷P_(max)和应力比R不变时,疲劳裂纹扩展速率随着裂纹扩展长度曾加而逐渐增大;在相同最大载荷P_(max)下,试件疲劳裂纹扩展到20mm所需要的循环次数N随应力比R的增大而增大;在相同应力比R下,试件疲劳裂纹扩展到20mm所需要的循环次数N随最大载荷的增大而减少。 相似文献
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目前,实验室内一般用钻井所得岩心模拟岩石在地下所处得环境(温度、围压、孔隙压力)进行实测得到的静态岩石力学参数,而用地表岩心进行岩石力学参数测定的很少。而实验室很难准确地模拟井下温度、围压、孔隙压力等实际情况对地面露头岩样进行岩石力学参数测定,因此,需要一套合理优化的岩石力学参数实验方案才能进行。本设计采用有效应力法对地表岩心施加围压进行三轴实验,最终获得在同一温度不同围压下细砂岩和粉砂岩的泊松比、杨氏模量和抗压强度等参数值,进而研究不同岩性岩石的强度和变形特性,并进行实验结果对比分析。研究发现,随着围压增大,岩石的变形、抗压强度和弹性极限显著增大;相同实验条件下,不同岩性在不同方向上所表现出来的强度和变形特性各不同,且互有大小。 相似文献
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本文将最高围压提高至10MPa,在三组射流压降(10、15、20MPa)条件下,研究了水射流轴向冲击压力随围压和喷距的变化规律,为油田水力射流压裂的参数优化提供了一些基础数据。通过实验,在模拟石油钻井围压条件下,对射流冲击压力进行了测量。在最高围压10MPa下,取了三组喷嘴压降:10、15、20MPa,研究了水射流轴向冲击压力随围压和喷距的变化规律。由实验结果可知,在围压0-2MPa范围内,轴向冲击压力随围压的增大减小的非常快;在围压2MPa～6MPa范围内,轴向冲击压力减小的速度变慢;而在围压6-10MPa范围内,轴向冲击压力趋于恒定。 相似文献
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《黑龙江科技信息》2018,(31)
为研究PVC管及螺旋箍筋-PVC管组合核芯约束钢筋混凝土方形短柱的轴心受压承载性能,设计了7个PVC管、12个螺旋箍筋-PVC管组合核芯约束钢筋混凝土方形短柱以及1个普通钢筋混凝土方形短柱进行轴心受压试验。试验过程观察了试件的受力过程及破坏形态,获取其极限承载力的力学指标,分析了核芯区面积、箍筋直径和箍筋间距对试件轴压性能的影响规律。研究表明:RC-PVC柱核芯区面积的增加,使试件极限承载力呈上升趋势,随着箍筋间距的减小,极限承载力逐渐提高,但核芯区面积过小或方箍间距过大都会使试件极限承载力低于普通钢筋混凝土方形短柱。RC-SS-PVC柱核芯区面积的增加,有效提高了试件的极限承载力,但在螺距较大的情况下,提高幅度有限;当螺旋箍筋间距小于80mm时,试件极限承载力随螺旋箍筋直径的增加而减小,当螺旋箍筋间距大于80mm时,试件极限承载力随螺旋箍筋直径的增加而增大。 相似文献
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一、墙梁的适用范围墙梁广泛应用于工业建筑的围护结构之中,如基础梁、联系墙,民用上层为住宅,下层为商店的多层砌体结构建筑中,采用墙梁结构以解决底层为大空间,上层为小空间的矛盾,与框架结构相比。它具有节约三大主材、缩短工期、施工方便等优点,因此得到广泛的应用。二、墙梁的主要特征和破坏模式墙粱试件基本上是单跨;梁的高跨比则自l/3到1,分为有门洞与无门洞两种。墙梁在试验过程中发现有三种破坏模式。1、弯曲破坏。当托梁配筋较少时,随着荷载的增加,托梁跨中的垂直裂缝产生,贯通托梁并进入上部墙体,发生正截面受弯破坏。2、支座墙体局部受压破坏。当墙体高跨比较大时,正截面弯曲承载力增大很快,此时往往发生支座上边砌体的局压破坏。3、墙体剪切破坏和托梁剪切破坏。当墙体高跨比不高时,随荷载的增加,墙体产生斜裂缝,此斜裂缝由小到大,发展和延伸到全部墙体而使墙梁失去承载能力。墙梁的设计将根据上述的三种破坏模式进行。三、墙梁的计算简图,荷载取值和计算高度 相似文献
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颗粒流模型的细观参数无法直接从室内试验获取,需对比大量数值结果与物理试验的响应进行标定。为快速、合理的确定岩石材料的细观参数,利用PFC~(3D)模拟室内单轴试验并对结果进行回归分析,建立起单个细观参数与宏观参数间的经验公式,分析岩石颗粒流模型中宏细观参数的关系,结果表明:岩石的泊松比与Kn/ks呈幂函——数增长关系;弹性模量与Ec呈线性增长关系,与kn/ks呈幂函数减小关系;抗压强度主要受平行黏结参数σc、c和φ的影响且与它们均呈正相关关系,同时受kn/ks的影响较弱。最后给出细观参数的匹配步骤,以室内试验为基础进行细观参数标定。模拟结果与试验相近,验证了岩石单轴压缩PFC~(3D)模拟的可行性。 相似文献
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以宝兰客专黄土隧道为工程背景,对黄土隧道洞口段进行大型振动台模型试验,在不同地震动输入下探讨黄土边坡-隧道结构的动力响应特征.研究结果表明:(1)水平向峰值加速度在坡脚处到隧道底部这段区域随高程变化幅度不大,之后其峰值加速度迅速下降,达到最低值,后又急速上升,说明在隧道洞口处是抗震的薄弱点,在隧道施工中要采取相应的加固措施;(2)隧道的存在对坡面加速度放大效应有一定的抑制作用,对边坡的抗震性能有较大影响,坡面竖向加速度放大系数远大于水平向;(3)地震动输入较小时,试验模型没有发生明显的破坏,但此时土体内部已经发生了不可逆转的微粒结构重新排列,当地震动输入持续增大,土体内部发生震陷,整个模型发生破坏,破坏的位置主要发生在坡顶位置;(4)地震动输入对加速度放大系数有一定影响,随着地震动输入的增大,除个别测点外加速度放大系数逐渐减小,在隧道洞口段仰拱处和拱顶处放大系数变化幅度最大. 相似文献
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为确定基于颗粒流软件(PFC5.0)的颗粒流模型敏感性细观参数,利用数值试验,采用控制变量法研究细观参数对模拟岩石结构面各宏观力学参数的影响规律。结果表明:单轴抗压强度与平行黏结抗拉强度之间符合线性函数增长关系,与平行黏结黏聚力之间符合对数函数增长关系,与平行黏结摩擦角未表现出明显的函数关系;弹性模量与平行黏结抗拉强度之间符合线性函数增长关系,与平行黏结黏聚力之间符合对数函数增长关系,与平行黏结摩擦角未表现出明显的函数关系;泊松比与上述3个细观参数之间符合对数函数衰减关系;峰值抗剪强度与光滑节理黏结抗拉强度和光滑节理黏结黏聚力之间表现为线性函数增长关系,与光滑节理摩擦角之间符合对数函数增长关系。 相似文献