一种消除结构面直剪试验误差角的调平夹尺

室内结构面直剪试验制样过程中容易产生误差,获取的结构面抗剪强度参数不够准确,岩体结构面在水泥砂浆中不能保持水平是产生误差的原因之一,大量测量数据统计表明,结构面普遍倾斜5°左右。由于倾斜的存在,必然导致结构面模型在进行直剪试验时,结构面与直剪仪所加的竖直力不能垂直,从而造成法向应力与剪切面不垂直,严重影响实验数据的准确性和可靠性。在结构面制样时,运用调平夹尺钳口固定结构面,通过水准气泡的居中来调整结构面位置使其水平,消除结构面在水泥砂浆中产生的误差角,使直剪实验获取的结构面抗剪强度参数准确可靠。     

广东清远抽水蓄能电站 地下厂房岩体结构面直剪试验

广东清远抽水蓄能电站地下厂房规模大,围岩稳定性分析需要获得岩体结构面的抗剪强度参数.采用同一试件施加不同法向应力的单点直剪试验方法对各组结构面进行了直剪试验,试验表明:该工程地下厂房岩体结构面具有较高的抗剪强度,对围岩稳定有利.试验为工程设计提供了依据,为今后同类工程的岩体结构面直剪试验积累了经验,具有借鉴价值.     

剪切作用下锚固结构面应力分布特征分析

为了揭示岩体锚固结构面的剪切力学行为及其破坏机制,采用室内相似模拟直剪试验,分别改变锚固结构面的锚杆倾角和夹层力学性质,利用应变片测试获得了锚固结构面的应力分布特征,并研究了在不同法向荷载作用下锚固结构面应力分布的变化规律。结果表明:(1)在相同的法向荷载条件下,硬性结构面刚度比含夹层结构面刚度大;(2)结构面在锚固位置产生应力集中现象并主要发生拉剪破坏,导致其应力分布不均匀;(3)随着剪切位移的增大,硬性结构面和含夹层结构面均存在应变突变点,但含夹层结构面突变点对应的剪切位移较硬性结构面大;(4)由于锚固作用,沿剪切方向结构面呈现从滑动剪切到挤压剪切的应力演化过程。研究成果对于水利工程中的坝基及库岸边坡加固具有一定的参考意义。     

高地应力对结构面现场直剪试验的影响分析

抗剪强度参数是工程设计中的重要指标。结合锦屏二级水电站引水隧洞地应力测试及横观各向同性结构面的现场直剪试验,基于非线性有限元法,揭示高地应力及试验荷载作用下剪切应力分布规律,研究高地应力对结构面强度参数的影响。研究表明:现场直剪试件制备时,试验探硐围岩开挖卸荷将在试件预裂面上产生对称分布的正应力及剪应力;地应力释放将使直剪试件预裂面出现损伤破坏及细微裂纹,降低试件极限抗剪能力,引起抗剪强度参数的误差;反演分析表明,在考虑地应力释放情况下,结构面凝聚力可提高约11.65%。     

三轴试验原理及试验技术(二)

三、三轴试验的基本原理三轴试验和直剪试验均是目前在室内测定土的强度的主要试验方法,以往一些生产单位采用直剪试验测定土的强度较多。但直剪试验有一定的缺点,如剪切面固定、不能控制排水件等,因此它的适用范围有一定的局限性。三轴试验能够完全避免直剪试验存在的缺点,所以它的应用越来越广。这两种试验方法的主要区别是:直剪试验是先在试样上施加垂直压力σ_n,然后沿固定的剪切面施加水平力τ进行剪切,使土样达到剪切破坏,这个极限水平力就是土的抗剪强度;而三轴试验则是对试样先施加固定的侧向压力(亦称周围压力)再施加轴压力,使土样沿着某一定面达到破坏。根据轴向压力和侧向压力的关系,     

某水电站坝基岩体结构面直剪试验研究

c、φ值是衡量岩体结构抗剪强度的主要参数,一般通过岩体结构面直剪试验获取。岩体结构面直剪试验分为多点法和单点法,工程设计中通常采用多点法,而忽视单点法的重要作用。为了对两种试验方法进行比较,结合具体的试验项目, 运用携带式剪切仪,分别采用上述两种试验方法,对某水电站坝基岩体结构面的抗剪强度参数进行了试验测试。试验结果表明两种方法各有所长,并指出只有二者相结合才能客观反映岩体结构面的抗剪强度,从而提高工程设计的科学性、准确性和可靠性。     

直立岩质切向边坡岩体原位直剪试验研究

针对岩质切向边坡发生剪切破坏时其剪切面难以预测,同时在强风化作用下造成岩体性质差异使得岩体强度参数难以准确获得的问题,本文以遵义市花台坡高边坡为工程背景,开展直立岩质切向边坡岩体原位直剪试验研究。得出切向边坡岩体剪切过程受到走向与坡向垂直的结构面控制,剪切面首先沿此方向上的节理裂隙扩展,硬岩剪切过程中剪切面呈现"台阶"型破坏面,粗糙度小;较硬岩剪切破坏面呈现"波浪"型,起伏剧烈,粗糙度大;软岩发生整体剪断,剪切面较为平整;而含贯通性倾坡外结构面的岩体则沿结构面发生剪切破坏,剪切面顺直平滑。与室内三轴试验对比后发现,现场原位直剪试验结果很好地反映了工程实际情况,特别是对于薄层软硬相间的岩体,能提供更为准确的岩体强度参数。     

南水北调穿黄工程黄土原位直剪试验研究

利用应变控制式直剪仪对南水北调穿黄工程南岸黄土进行了现场原位直剪试验.通过对现场试样的直剪试验,研究在不同垂直压力下土样的抗剪强度,根据一组试样的抗剪强度与垂直压力关系确定强度包线,从而求出抗剪强度参数c,ψ.同时对每个试块的剪切面进行现场密度、含水率试验,进而分析得到了该地区黄土在不同密度、含水率下的力学指标.该试验为穿黄工程以及该地区的相关工程的设计和施工提供了较为真实可靠的抗剪强度指标.     

基于直剪试验的滑带土强度再生特征研究

边坡稳定性主要受控于滑动带或软弱面的强度,选择合适的滑带土强度参数对边坡稳定性分析及防护设计具有直接影响。以三峡库区巴东县某滑坡滑带土为研究对象,对其重塑土样进行了慢剪、渐进剪、反复剪以及固结反复剪等4种剪切试验,研究了在不同试验方案下试样的峰值强度、折减强度以及残余强度的变化。通过试验结果对比分析,发现渐进剪切试验中峰值强度略高于慢剪试验中的峰值强度,并且固结反复剪切试验中的折减强度和残余强度也均高于反复剪切试验中的相应的强度值,揭示了滑带土结构的强度再生现象。同时,基于试验结果的统计分析,探讨了轴向压应力对滑带土结构强度再生的影响,发现在轴向压应力为100k Pa时,滑带土试样强度再生现象最为明显。     

双江水电站原位岩体的直剪试验及分析

根据《水利水电工程岩石试验规程》，对双江水电站的软弱结构面进行直剪试验，获得各种结构面的强度指标值，为设计提供依据。     

消力池位移与应力三维有限元分析

通过对百色水利枢纽消力池的三维整体有限元计算 ,分析了不均匀地基上消力池的沉降与应力特征。根据消力池键槽“传剪传压不传拉”的特性及结构缝的工作机理 ,建立了键槽单元的非线性分析模型 ,并对比研究了不均匀地基上键槽布置方式对消力池应力与变形的影响 ,提出了合理的结构缝键槽布置方案     

砂浆材料压剪受力性能研究

针对砌体结构中的砂浆材料,考虑4种强度等级和11种压剪应力状态的影响,利用自行设计的砂浆材料简易剪压试验装置,对砂浆棱柱体试件进行了压剪破坏实验。根据实验结果,将压剪试件的破坏分为受剪、压剪耦合和受压3种形式。通过测试砂浆棱柱体试件在不同压应力水平下的抗剪强度,对实验数据进行无量纲化处理,获得了其在压剪状态下的破坏准则。将该准则应用于砌体试件的离散单元模型中,对砌体试件的压剪实验进行了数值模拟,数值模拟结果与实验结果符合程度较好。研究手段和成果可为基于离散单元法的砌体结构的数值模拟提供数据基础。     

聚丙烯纤维水泥砂浆动态力学特性与本构模型研究

通过改进的分离式Hopkinson压杆试验装置对聚丙烯纤维水泥砂浆进行动态力学性能以及动态损伤本构关系的研究.基于试验结果得到的应力一应变曲线,对聚丙烯纤维水泥砂浆在不同应变率下的弹性模量、峰值应力和韧度变化规律进行了探讨.根据试验应力应变曲线的基本特征,选择引入朱-王-唐本构模型,并考虑纤维的阻裂作用,对试验结果进行拟合,提出了一种新的聚丙烯纤维水泥砂浆动态损伤本构模型.该模型在考虑聚丙烯纤维增强、应变率硬化、损伤软化等因素下,描述聚丙烯纤维水泥砂浆的动态受力特性.     

水泥细度对水泥砂浆抗冻性能的影响研究

为研究水泥细度对水泥砂浆抗冻性能的影响,对3种不同水泥细度的水泥砂浆试件进行了抗冻性试验,对比分析水泥细度对水泥砂浆抗压强度、电阻率演化特性的影响规律,建立了相应的冻融损伤模型。结果表明:适当增加水泥细度可以提高砂浆的抗冻耐久性,过度提高水泥细度对抗冻性的提高没有帮助,不同水泥细度的砂浆抗压强度大致呈指数衰减。砂浆的冻融破坏是由表及里逐渐加大的一个过程,不同深度的电阻率与冻融次数间的也是呈指数衰减。     

溪洛渡水电站大坝混凝土层面结合及原位抗剪试验研究

采用溪洛渡大坝实际原材料及配合比,在工程现场进行常态混凝土层间结合面的原位抗剪试验。结果表明：混凝土各层间结合工况的 f' 在1.44～0.97之间,c' 在3.00～1.85 MPa之间,不含层面连续浇筑的本体混凝土 f' 为1.80,c' 为3.145 MPa;最大法向应力σ为7.12MPa时,本体混凝土极限抗剪强度 τ 极限为15.96 MPa,各层间结合工况的 τ 极限在9.67～12.11 MPa之间;除混凝土本体外,层间铺砂浆的 τ 极限最高;层面露粗砂且铺砂浆的层面处理方式效果最佳,上层混凝土采用富浆配合比的层间结合效果也较好;层间结合试件的剪切破坏都发生在层面,剪切面普遍平坦,但本体试件剪切破坏面起伏大,大部分特大石被剪断,擦痕分散不匀。试验成果可为溪洛渡水电站大坝混凝土工程质量控制提供依据。     

离心模型试验中路堤地基差异沉降控制装置的研制

为了利用离心模型试验研究地基差异沉降在路堤中的传递扩散规律及对路基面不均匀变形的影响机制,研制了一套可以在离心机运转条件下实现路堤地基差异沉降的精确控制装置,该装置由位移控制系统、固定支撑墩及差异沉降控制板等部分组成。通过设在外部的控制器控制步进电机驱动升降机升降带动差异沉降控制板沉降模拟地基的差异沉降,多次控制沉降板沉降可实现地基差异沉降全过程的模拟。采用该装置进行了3组不同高度路堤的离心模型试验,验证了试验装置的可靠性和有效性。试验结果表明：路基面不均匀变形的斜率与地基差异沉降幅值基本呈线性关系;在路基面不均匀变形斜率相同时,地基差异沉降的允许幅值随路堤高度的增加而增大。     

水泥砂浆受硫酸钠侵蚀时力学特性的尺寸效应研究

为了解水泥砂浆试件经海水侵蚀时的尺寸效应,分别采用3种尺寸的正方体试件放在硫酸钠溶液中侵蚀,后每隔一定时间取出部分试件进行单轴压缩试验,分析不同尺寸试件的单轴抗压强度、峰值应变和弹性模量的差异。研究结果表明试件经硫酸钠侵蚀时强度的尺寸效应存在一个临界值,随着试件尺寸的增加,侵蚀对强度的影响效应会呈现增加后减小的规律;不同尺寸的试件经硫酸钠侵蚀时,其峰值应变和弹性模量的差异没有强度的差异明显。