不同EPS粒径下轻量土变形强度特性三轴试验研究

为确定新型土工合成材料轻量土在不同发泡颗粒(EPS)粒径下的变形机理,通过三轴固结不排水试验系统研究其变形强度特性的影响规律。试验结果表明,轻量土应力-应变关系具有非线性、多阶段性、应变软化和应变硬化特性;抗剪强度破坏包络线有折线型与直线型两种,取决于自身结构强度与围压;粘聚力与内摩擦角均随EPS粒径的增大而递减。     

降雨入渗对土石坝渗流场及坝坡稳定性的影响

基于多孔介质饱和-非饱和非稳定渗流理论,以那板心墙土石坝为例,采用有限元法模拟正常蓄水位时不同降雨强度、降雨历时条件下的土石坝暂态渗流场,然后将暂态渗流场与极限平衡法相结合计算坝坡的稳定性,为了考虑基质吸力对坝体材料抗剪强度的影响,计算中采用修正的摩尔-库伦（Mohr Coulomb）破坏准则。结果表明,降雨强度和降雨历时对土石坝暂态渗流场及坝坡稳定性有明显的影响。     

有限元强度折减法在土石坝边坡稳定分析中的应用

在指出传统边坡稳定分析方法的缺点和不足的同时,重点研究了有限元强度折减法的理论背景、突出优势、计算结果的影响因素、边坡失稳判据方法,探讨了该方法应用于土石坝边坡稳定分析中的可行性。采用摩尔-库仑屈服准则、非关联流动法则,在已知渗流场的前提下,基于有效应力原理逐步进行强度折减,直至满足力和位移不收敛的失稳判据,从而得到相应强度折减法的土石坝坝坡稳定安全系数。结果表明,无论是关键滑裂面位置还是最小安全系数,有限元强度折减法的计算结果与刚体极限平衡法的计算结果都相当接近,从而表明此法在土石坝边坡稳定分析中的可行性,拓宽了该法的应用范围。     

胶结粗粒土强度变形特性研究

在大量三轴试验资料基础上,分析了胶结粗粒土在围压、养护时间、水泥含量等因素下的应力应变关系,并与无胶结试样的应力应变关系进行对比.结果表明,各影响因素对胶结粗粒土的变形和强度影响显著,与无胶结的粗粒土相比,胶结粗粒土的应力应变曲线呈明显的应变软化现象,且试样的剪胀现象明显,为确定胶结粗粒土的应力应变关系奠定了基础.     

三峡库区砂岩局部化及应变软化参数特征研究

基于压缩试验分析砂岩变形局部化特征可知,砂岩变形局部化带在峰前逐渐形成,峰后沿局部化带稳定软化直至滑移剪切破坏.根据摩尔-库仑准则,引用塑性应变研究了砂岩峰后稳定软化时变形局部化带的屈服软化过程,获得了砂岩在不同塑性应变下的应力状态,分析了砂岩参数随塑性应变的软化变化规律,并在FLAC3D中采用峰后参数变化规律模拟岩样局部化特征.结果表明,计算结果与试验数据基本吻合.     

粘土材料单轴压缩及强度特性试验研究

为探讨压实粘土材料在单轴加载条件下的强度及变形特性,考虑含水率、干密度、各向异性、碎石掺量等因素,对立方体压实粘土材料进行了单轴压缩试验,并分析了弹性模量、抗压强度的参数相关性。试验结果表明,随着含水率的减小或干密度的增加,压缩粘土材料弹性模量、抗压强度逐渐增加,其中,含水率是控制压实粘土材料脆韧性破坏特征的主要因素;当单轴加载方向与击实方向平行时,其抗压强度、弹性模量分别为加载方向与击实方向垂直时的1.7、1.1倍,说明压实粘土存在一定的各向异性;掺入碎石后使得压实粘土材料内部存在大量的软弱界面,随着碎石增多,其抗压强度逐渐减小;掺碎石前、后的粘土试样的弹性模量和抗压强度呈现一定的正相关性,可采用幂函数、线性函数进行拟合,但碎石的掺入降低了其相关性系数。     

基于复合材料理论的冻土强度模型

为建立冻土强度模型,在假定冻土强度由原土强度和冰体强度两部分组成的基础上,基于复合材料理论,利用叠加原理建立了冻土扩展的Mohr-Coulomb强度模型,并分别对理想化模型冻土和均匀化材料模型土进行了有限元计算。结果表明,冻土内的土颗粒体与冰体的变形特征(压缩、膨胀)存在明显差异;纵向冰体中的Von Mises应力明显大于横向冰体中的相应应力。因此,冻土试样的破坏首先是从竖向裂纹开始的。     

不同种类混凝土冻融循环后双轴压压统一强度准则

针对混凝土遭受冻融循环作用后强度降低导致寒冷地区混凝土结构耐久性和安全性不足的问题,基于已有的大量试验数据,以混凝土冻融损伤后的单轴抗压强度衰减规律为参数,对不同种类混凝土建立了考虑冻融循环次数影响的双轴压压统一强度准则,并与前人试验研究结果做了对比分析。结果表明,本文建立的统一强度准则能较好地预测混凝土冻融循环后的双轴抗压强度,为寒冷地区混凝土结构的安全性分析提供了参考。     

双轴受压下混凝土动态力学特性试验研究

为了解双轴受压下混凝土动态力学特性,采用真三轴材料试验机,对边长为300 mm的立方体混凝土试件在应变速率为10-5、10-4、10-3s-1下进行双轴动态受压试验,研究了双轴受压下混凝土的抗压强度、弹性模量、峰值应变等力学特性,并与单轴压缩试验进行了比较。结果表明,双轴应力状态下的力学参数与单轴应力状态时相比均有所提高,且双轴受压时混凝土的各项力学参数受侧压力和加载速率的共同影响,并呈现出不同的变化规律。     

考虑饱和度影响的红壤土抗剪强度模型及应用

鉴于降雨入渗过程中土体饱和度变化对库区边坡稳定性的影响,基于Bishop非饱和土抗剪强度理论和van Genuchten土水特征曲线模型,建立了直接考虑饱和度影响的多参数土体抗剪强度理论模型,并采用三峡库区红壤土设计了土水特征曲线试验和三轴剪切试验,获得了基质吸力和抗剪强度随饱和度变化的试验结果,进而验证了模型的合理性。结果表明,模型预测值与试验实测值的吻合度较好,建立的模型能较好地预测三峡库区红壤土的抗剪强度。进一步分析可知,红壤土抗剪强度指标——粘聚力和内摩擦角均随饱和度的增加呈非线性递减;在净总应力一定的情况下,红壤土抗剪强度随饱和度的增加呈对数关系递减。     

混凝土双轴受压动态强度准则

针对混凝土在不同应变速率下的动态强度特性,在已有试验数据的基础上,提出了一种新的混凝土双轴受压动态强度准则,考虑了混凝土强度等级和侧压应力水平对应变速率效应的影响,通过拟合分析试验数据确定了模型中的有关参数,从而预测了混凝土双轴动态强度。对比分析结果表明,新的动态强度准则与试验数据吻合较好,可作为工程实际应用的参考。     

基于大型三轴排水剪切试验的粗粒土强度特性研究

鉴于粗粒土强度受内外因影响往往随时间和空间而变化,选取塔城砂砾石试样做了大型三轴试验,研究了轴对称应力条件下粗粒土的强度特性。结果表明,体变增量为零对应于屈服强度,此时体缩变形达最大值;体变增量与轴向应变增量之比的最小值与破坏强度相对应,此时剪胀性最大;破坏强度一般比屈服强度大,且应力应变曲线软化特征越强,破坏强度与屈服强度之间的差异越大;屈服强度参数粘聚力小于破坏强度参数粘聚力,但屈服强度参数内摩擦角大于破坏强度参数内摩擦角。     

考虑支护结构位移影响的非极限土压力计算模型及应用

针对经典朗肯与库伦土压力理论不能计算有位移影响的土压力问题,通过分析土压力与位移的非线性关系,在支护结构发生任意位移的状态下,建立了土体松弛应力和挤压应力的似双曲正切函数模型,推导出考虑位移影响下的非极限土压力计算公式,并对模型的合理性进行了验证。实例应用结果表明,计算值与实测值吻合较好,模型合理、有效。     

一种预测TP347H钢长时持久强度的方法

基于多区LMP法,利用TP347H钢的高温（700℃、750℃）短时（≤5×10^3h）试验数据预测其长时持久强度（600～750℃,5×10^3～2×10^5h）．结果表明：在应力-时间图中根据口／dT。的特定比值对应力分区,用低应力-长时区LMP参数中的C值计算长时持久强度,其预测值与真实值吻合良好;与传统的单区LMP法相比,多区LMP法的应用不仅显著降低了持久强度的过估倾向而且大大缩短了试验时间,为这类钢的长时持久强度评估提供了准确而有效的方法．     

锅筒简体的盲孔强度校核计算

本文利用MSC．Nastran有限元软件对锅筒盲孔做了应力分析计算，采用线处理法应力分类准则对计算结果进行了应力分类，按照ASME规范对盲孔强度做出了评定。评定结果证明，盲孔强度合格，打消了用户对锅筒盲孔强度多年来的担忧。     

粗粒土的抗剪强度特性及其参数

本文以较丰富的粗粒土三轴剪切试验资料为基础,分析研究了应力、应变、体应变等的变化规律,以及剪切中的剪胀效应和颗粒破碎性的影响.较全面地论证了粗粒土的抗剪强度特性;并把(б_1-б_3)-ε_a与ε_v-ε_a关系联系起来,提出ε_v-ε_u关系上dε_v/dε_a=0点对压到(б_1-б_3)-ε_a关系上相当于屈服点,(dε_(?)/dε_a)max点(剪胀率最大点)对应到(б_1-б_3)-ε_a上相当于峰点,由这两点强度比较分析,进一步步阐明了粗粒土的咬合作用和产生C值的机理;又将粗粒土莫尔抗剪强度包线归纳为四种类型,其中三类皆显示出非线性特征,提出用τ_ξ=c Ap_a’(б/p_a’)~B反映粗粒土的抗剪强度特性及参数关系,较为全面、合理.     

混凝土界面过渡区力学性质的非均质性对混凝土强度和损伤演化的影响

采用PFC3D软件，生成了结构上含三维随机骨料、界面过渡区在力学性质上服从Weibull分布的颗粒集合体模型，研究了混凝土中界面过渡区力学参数的非均质性对混凝土宏观力学性质和损伤演化的影响。研究结果表明，界面过渡区的非均质性对混凝土的宏观力学性质产生了很大的影响，随着界面过渡区均匀性指数的增加，混凝土模型的单轴压缩强度和弹性模量均增加，且均匀性指数和单轴压缩强度、弹性模量拟合呈指数函数关系；界面过渡区的非均质性对微裂纹萌生和损伤演化产生很大影响，损伤演化大致分为初始损伤阶段、损伤稳定发展阶段、损伤破坏阶段三个阶段；随着均匀性指数的增加，损伤变量门槛值逐渐下降，两者呈指数函数关系。     

混凝土拱坝应力分析的有限元方法探讨

采用有限元法计算拱坝应力时,在拱坝近基础部位存在明显的应力集中,这对计算结果的评价带来了困难。为明确应力集中部位的真实应力水平,以大型分析软件ANSYS为平台,建立了拱坝三维有限元模型。针对同一模型,在相同荷载作用下,分别采用混凝土单轴强度准则(线性有限元法)和混凝土多参数强度准则(非线性有限元法)进行计算,并分析了非线性有限元法计算中参数ft值的敏感性。结果表明,两种方法所得的拱坝应力分布规律基本一致,而非线性有限元法可描述坝体在应力水平较大部位是否开裂。     

加筋吹填土筋—土界面剪切特性研究

针对土工合成材料的筋—土界面特性,分析了界面摩擦加筋机理,进而提出了加筋效果的计算方法,并通过室内直接剪切试验研究了吹填砂和多种合成材料的筋—土界面的应力—应变关系及剪切强度参数,获得了不同条件对筋—土界面特性的影响程度。     

不同胶凝材料用量下的胶凝砂砾石坝体应力与变形特性分析

为定量分析胶凝材料用量对胶凝砂砾石坝体应力与变形的影响,基于摩尔-库伦模型和蔡新提出的非线性本构模型,利用FLAC3D有限元软件,计算了坝高50 m级的胶凝砂砾石坝的应力应变情况。结果表明,随着胶凝材料用量增加,坝体位移减小,应力增大,且非线性模型算得的位移更大;当胶凝材料用量低于60 kg/m³时,摩尔-库伦线性本构模型算得的主应力均为压应力,蔡新的非线性本构模型算得的主应力出现拉应力,故非线性本构模型能更好地体现胶凝砂砾石坝的薄弱部位,为胶凝砂砾石坝实际工程建设提供参考。