Ko固结三轴仪的研制与试验研究

本文报导了K0固结三轴仪加压装置的研制及试验成果。该装置用光纤维位移传感器控制双筒压力室内的水位,自动或手动对试样加压力,使试样在无侧向变形条件下发生固结,然后在保持侧压力不变或平均压力不变的情况下进行剪切试验。试验操作简便,适于配备在普通三轴仪上使用。对不同种类土样的试验表明,控制试样侧向不变形的灵敏度高,达到了K₀固结三轴剪切试验的要求。K₀固结三轴试验的有效应力强度指标与各向等压固结三轴试验的数值相同或前者比后者略大,排水剪的应力与应变关系曲线二者相差不大,但不排水剪试验相差很大。     

全风化花岗岩的固结排水三轴试验研究

通过对海东线全风化花岗岩原装试样的排水常规三轴试验,分析了该类土样的应力应变关系特点,计算并探讨了抗剪强度值及其随应变发展的变化规律,以及初始切线弹性模量的大小及其与围压的关系。     

常规三轴试验固结阶段的理论研究及试验验证

常规三轴试验的固结阶段属于球应力作用下的三维压缩而渗流只发生在竖向的特殊过程,与Terzaghi一维固结过程既有区别又有一定的共同点,因此不能直接用Terzaghi一维固结理论解决该问题。基于有效应力原理、Darcy定律和线性材料假设,建立常规三轴试验固结阶段的水压力消散理论方程,并进一步给出其分离变量法的幂级数解和有限元解答。算例分析表明,幂级数解在固结初期收敛性较差,只有当固结度稍大时才表现出良好的稳定性。将理论方程的计算结果与双压力室WF有效应力路径三轴试验结果比对后发现,理论方程能够揭示三轴试验固结阶段的主要特点。理论分析表明,其差异性主要在于理想假设与真实土样性质不完全相同这一客观存在。     

自动应力路径三轴仪的研制

本文介绍采用气体压力控制装置进行给定位应力路径试验的自动控制三轴试验系统，该系统全部采用国产化元器件，操作简便，可靠性高。     

砂土的稳态强度固结不排水三轴试验研究

稳态强度理论在土工抗震研究中具有重要意义。介绍了稳态强度理论的基本概念、稳态强度的固结不排水剪切试验方法及试验结果；论证了稳态线的存在性和唯一性；推求了e-p＇-q空间内的稳态线方程，揭示了稳态内摩擦角是土体变形最终可动用的有效内摩擦角的物理含义，同时得到了由围压σ3、相对密度Dr确定稳态强度qss的方法。     

刚柔混合型大型真三轴仪研制与验证

真三轴仪是研究三维主应力作用下土的变形强度变化规律的关键设备,同时也是岩土力学理论研究的试验仪。在西安理工大学已经开发的竖向刚性、水平面内正交两向柔性真三轴加载机构的基础上,将自主研发的试样尺寸分别为70 mm×70 mm×70 mm和70 mm×70 mm×140 mm小型真三轴仪进一步开发为上、下两端伺服控制同步加载的300mm×300 mm×600 mm大型真三轴仪。该真三轴仪包括压力室主机架,竖向主应力加载伺服控制液压油源,水平面内主应力加载伺服控制液压体变控制器,试样孔隙水压力伺服控制液压控制器,以及伺服控制和信号采集控制系统。压力室加载机构具有沿竖向轴水平面内转动、径向滚动和液压驱动伸缩运动的隔板,有效地隔离了相邻柔性液压囊;具有上下端对称变形的液压缸加载刚性顶板和底座和侧面对称作用分布压力特征。真三轴仪研制中分别采用特殊构造的乳胶膜和装样模以及轴–板滚动结构和PID闭合控制优化算法,解决了试样尺寸增大带来的试样制备和安装、试验操作、边界影响等问题,水平面内正交两向柔性加载腔互相干扰的问题,以及自动控制系统的稳定性问题。最后利用大型真三轴仪对重塑黄土进行了等b试验验证,其应力–应变特性、抗剪强度特性得到了一致的结果。     

温控土工三轴仪的研制及其应用

为了研究温度对土的力学性质的影响,研制了一套温控土工三轴仪。该设备采用模块结构,体小轻巧;实现了三轴仪与恒温箱的巧妙结合,能经受高压高温;对温度、吸力、应力、应变既能较好地控制,也能较准确地量测;体变、排水、气压量测精度高,传压滞后小;数据自动采集处理,应用方便,造价低;能进行控制温度的饱和土与非饱和土试验。利用该设备对陶岔胀土进行了三种应力路径的控制温度的三轴试验,结果表明,温度对该土的变形、强度和土–水特征曲线有较大影响。温控土工三轴试验设备的研制成功为研究土的热力学特性提供了有力工具。     

自动控制真三轴仪的研制及验证

真三轴仪在土工理论研究与实际应用上有着广泛的应用。在研究黏土的长期力学特性时,需要进行长时间的固结排水试验,这就要求实现试验过程的全自动控制,以提高试验可靠性,并减轻操作人员的劳动负担。本文介绍全自动真三轴仪的系统组成和加压方法,自动控制系统和测量系统,以及控制程序。然后给出试验方法。最后用橡胶块试验和重塑土试验来验证设备的准确性和适用性。     

一种新型真三轴仪的研制与开发

真三轴仪是一种真实模拟主应力状态,且在任意应力路径下测试土力学特性的试验仪器。介绍了研制的一种新型真三轴仪,它具有轴向刚性板加载、侧向双轴液压柔性囊加载的三向加载方式;侧向双轴相邻液压囊之间采用径向弹性伸缩、平面弹性转动的薄壁钢板有效隔离技术;伺服步进电机驱动滚珠丝杆推进活塞产生压力的液压/体变控制器独立施加三向主应力的自动控制系统。真正实现了三向独立加载、互不干扰。经测试分析,仪器系统性能稳定。新型真三轴仪具有结构简单,操作方便,应力状态真实,应变测试准确,试验过程易于控制的特点。     

动力固结后饱和软土三轴剪切性状的试验研究

通过淤泥质饱和软粘土的三轴固结不排水剪切试验,研究了海相沉积原状土、重塑土以及超固结土在动力固结后的应力–应变性状表现。原状软土经过动力固结后在剪切过程中表现出应变软化,重塑软土在低围压下具有一定的应变硬化现象,而在高围压下则为应变软化型。3种状态下的软土的应力–应变关系曲线按照双曲线形式对围压均具有较好的归一性。应力路径分析表明,原状土经过动力固结后在剪切过程中表现出一定的超固结土的性状,而经过动力排水固结后,重塑土则具有明显的超固结土特性。     

多功能动静三轴仪试验系统的介绍

介绍了新型微机控制的多功能动静三轴仪试验系统。该系统能进行静态自由应力路径的三轴试验、动态三轴试验、垂直单向振动和水平垂直双向振动耦合试验、周期荷载作用下的土体强度和变形试验,能模拟多种复杂的应力条件,可为土动力学的理论研究和工程应用提供可靠的、先进的试验手段。     

静三轴仪改制伺服控制周期三轴试验系统的实践

1　引　　言 随着高速公路、高速铁路以及海洋工程的发展,需要了解周期荷载作用下地基土体的性状及其对周围环境的影响,开展对周期荷载作用下土体强度和变形特性的研究已成为岩土工程领域的热点之一[1]。国内已有学者利用ＨＸ-100型伺服控制动静三轴仪进行这方面的研究[2]。早期的周期三轴试验设备采用机械传动或可变气压施加周期荷载,荷载作用形式单一,不便灵活应用[3,4]。至20世纪70年代,国外就开发出伺服控制三轴试验系统[5],并逐步加以改进。如目前较成熟的有英国ＧＤＳ仪器有限公司开发的ＧＤＳ电脑控制三轴试验系统,以及美国捷垦(ＧＥＯＣＯＭＰ)公司生产的全自动化周期三轴试验系统(ＬｏａｄＴｒａｃ-Ⅱ     

三轴固结不排水剪切实验研究

通过对三轴固结不排水试验中土样固结后试件的实测下沉高度与两个经验公式算出的结果进行比较，从而建立一个更准确的计算试件固结后面积的公式。     

K_0固结条件下花岗岩残积土三轴CU剪切试验研究

基于K0固结试验原理,将花岗岩残积土试样恢复到天然的K0应力状态,然后进行不排水剪切试验,同时进行三向等压固结状态下的不排水剪切平行试验。经试验结果分析,可知：花岗岩残积土静止侧压力系数K0试验值分布于0.38～0.40,与K0固结土样的K0计算值相近,K0固结试验测得的K0值比传统方式测得的数据稳定;花岗岩残积土CU...     

重塑软黏土固结排水三轴试验和本构模型研究

通过室内固结排水三轴剪切试验,分析了重塑饱和软黏土在固结排水条件下三轴剪切过程中的力学特性和变形特征。基于硬化参量与应力路径无关的基本假定,根据曲线积分中的格林公式,构建了新的屈服方程,并建立了一个适合于重塑饱和软黏土的本构模型。采用MATLAB软件编写计算程序,利用新建的重塑软黏土本构模型,对所采用的重塑软黏土和文献报道的Fujinomori黏土的固结排水三轴剪切试验进行理论计算。将试验结果和理论计算结果进行对比,可得出结论:新建的本构模型理论计算结果与重塑饱和软黏土的固结排水三轴试验结果较为吻合,可以较好地描述重塑软黏土在排水条件下的强度与变形特征。     

土体真三轴仪研究现状

由于土体具有不连续性、非均质性、各向异性和非线性的特点,土体颗粒在主应力轴旋转条件下不可避免地会产生不同的破坏形式,因此,研究不同沉积角土体的应力应变特性是很有必要的。在自然界中土体受到来自X、Y、Z三个方向大小不同的力,所以土体只有在三维受力状态下才有工程研究意义,真三轴仪是真正实现三维空间土体力学特性测定的设备。本文分析了国内外真三轴仪的研究现状,对其辅助装置土体制样器、加载装置的研究进行了探讨,分析了辅助装置在试验应用中存在的问题,并对未来的研究做出展望。     

超固结土三轴排水不排水试验数值分析

在临界状态土力学的框架内,采用Hashiguchi提出的下负荷面本构模型,建议了一个简化的塑性硬化规律,使之能较合理地描述超固结粘土在正常屈服面和下负荷面之间的变化规律.数值模拟结果表明,修正后的硬化规律能够较好地描述超固结粘土的许多力学特性如应力应变关系、应变软化以及应力剪胀性等.数值预测结果与室内三轴排水试验结果相...     

高温高压岩石三轴仪

正符合ASTM和ISRM规范要求功能岩石力学:高温高压单轴/三轴应力-应变全曲线试验、单轴/三轴动态循环加载疲劳试验、流变/蠕变试验以及间接拉伸、断裂韧性、水压致裂、变角度剪切和真三轴试验等。岩石物性:超声波速试验、电阻率试验、稳态渗透试验、脉冲衰减超低渗(瞬态)试验、油层物理驱替试验(油-水相对渗透率)、腐蚀性液体渗透试验、低/高温冻融膨胀试验等。岩石地应力:CVA径向波速各向异性试验、DSA差应变分析试验、高温高压三轴声发射三维成像分析、Kaiser效应试验等。     

高温高压岩石三轴仪

<正>·符合ASTM和ISRM规范要求功能岩石力学:高温高压单轴/三轴应力-应变全曲线试验、单轴/三轴动态循环加载疲劳试验、流变/蠕变试验以及间接拉伸、断裂韧性、水压致裂、变角度剪切和真三轴试验等。岩石物性:超声波速试验、电阻率试验、稳态渗透试验、脉冲衰减超低渗(瞬态)试验、油层物理驱替试验(油-水相对渗透率)、腐蚀性液体渗透试验、低/高温冻融膨胀试验等。