黄土地区土与混凝土接触界面大型直剪试验研究

通过改进的大型直剪仪进行粘土自身、粘土与混凝土4个含水率3个密度共64个试样的剪切试验.研究黄土地区土与混凝土接触界面抗剪强度随土体含水率以及土体密度变化规律,得到了不同密度土体在不同含水率不同正应力下土与混凝土接触界面的剪切应力应变曲线.由曲线可知土与混凝土接触界面的抗剪强度随土体含水率的增大均呈下降趋势、随土体密度增大呈增大趋势,表明土与混凝土接触界面的抗剪强度、摩擦角、粘聚力等力学参数与土体含水率以及土体密度密切相关.     

高应力下界面剪切体积应变影响因素分析

通过在DRS－1型微机高压直残剪试验系统上所进行的建筑砂、标准砂、粉土和粘土与混凝土、金属光滑、金属粗糙界面的正交直接剪切试验研究表明：高应力作用下剪切带内的土体体积呈现剪缩现象，这与低应力下密实土体所表现的剪涨特征是不同的。根据对试验数据的直观分析，最终体积应变各因素的影响顺序为法向应力＞土性＞剪切速率＞界面，体积应变－剪切位移曲线起始切线斜率的影响顺序为土性＞界面＞法向应力＞剪切速率；影响程度的大小主要取决于剪切带内土体的颗粒破碎、变形调整空间以及基底的变形量。     

高应力下界面剪切体积应变影响因素分析

通过在 DRS-1型微机高压直残剪试验系统上所进行的建筑砂、标准砂、粉土和粘土与混凝土、金属光滑、金属粗糙界面的正交直接剪切试验研究表明 :高应力作用下剪切带内的土体体积呈现剪缩现象 ,这与低应力下密实土体所表现的剪涨特征是不同的。根据对试验数据的直观分析 ,最终体积应变各因素的影响顺序为法向应力 >土性 >剪切速率 >界面 ,体积应变 -剪切位移曲线起始切线斜率的影响顺序为土性 >界面 >法向应力 >剪切速率 ;影响程度的大小主要取决于剪切带内土体的颗粒破碎、变形调整空间以及基底的变形量。     

土工合成材料层间摩擦试验研究

随着我国矿产资源的开发,尾矿的粒度越来越细,尾矿库的库容和尾矿坝的高度在不断的增加,尾矿库的安全与稳定日益成为广受关注的方向。近些年来,一些学者将土工织物、土工格栅等土工合成材料运用到尾矿库筑坝工程中以提高尾矿坝的稳定性,具有重大的意义。根据不同的应用形式,形成尾砂－土工合成材料、土工合成材料－土工合成材料的接触面。作者开展尾砂与土工织物、土工织物之间、土工织物与土工格栅之间界面摩擦特性直剪试验。试验结果表明土工织物与尾矿砂界面直剪剪切曲线为理想弹塑型。土工织物与尾矿砂界面强度指标粘聚力为38.3kpa,摩擦角为30.4°。土工织物之间的直剪剪切曲线为应变软化型。土工织物之间界面峰值强度指标粘聚力为0kpa,摩擦角为18.7°。土工织物与土工格栅直剪实验曲线在5mm剪切位移之前剪应力增长较快,此后剪应力上升平缓,三条应力应变曲线都在剪切位移达到35mm时产生突降。剪切位移35mm时,土工织物与土工格栅界面强度指标粘聚力为79.6kpa,摩擦角为21.6°。试验结果可以为类似坝体的稳定计算提供依据。     

大型堆积体原位直剪试验研究及三维稳定性分析

通过对一大型堆积体边坡进行原位直剪试验,发现剪切过程中部分位于剪切面上的超粒径颗粒被剪断或棱角处发生破碎,造成剪切位移有“跳跃”和剪切力突变现象;由于含石量的不同,堆积体内部剪切面起伏差大于基-覆界面剪切面起伏差;在堆积体内部直剪试验曲线中,剪应力达到最大值后进入塑性屈服阶段,基-覆界面处直剪试验曲线在达到峰值之后有一定的应力降,表现出一定的应变软化特性;基-覆界面的抗剪强度明显低于堆积体内部的抗剪强度。在对堆积体抗剪强度参数研究的基础上,考虑堆积体边坡的三维空间效应,采用有限差分强度折减法对其在自然状态、正常蓄水位、正常蓄水位+地震等工况下进行了三维稳定性分析评价,并得到了不同工况下堆积体边坡潜在三维滑体的空间轮廓。     

土工格栅加筋粘土的三轴试验研究

通过对具有不同含水率、不同土工格栅加筋层的粘土进行了三轴压缩试验,测定了土工格栅加筋土体的抗剪强度指标。分析了土工格栅加筋粘土体的内摩擦角和粘聚力随含水率、加筋层的变化规律,得出了有土工格栅加筋粘土的重要结论。     

细砂岩峰后力学特性和材料强度研究

 通过细砂岩三轴试验,得到不同围压的应力-应变曲线和轴向应变-径向应变曲线,分析和研究了峰值点与断层产生点的不同。试验表明,岩石在断层产生之后沿断层面滑移,围压、岩块的材料强度和岩块排列的结构效应三者共同决定了岩石的峰后力学行为。将压缩试验得到的不规则岩块浇注在混凝土试样中,运用剪切仪进行了专门设计的剪切试验,获得岩块的材料强度。对比不同加载历史的岩块压剪试验数据,表明试验设计的围压对岩块材料强度影响很小,压缩实验和剪切实验得到的强度参数存在差异。     

分级破碎机用螺栓剪切仿真分析与试验研究

分析了分级破碎机用螺栓剪切试验。以M8规格螺栓为研究对象,应用ANSYS软件对分级破碎机用螺栓进行剪切仿真分析,并与试验结果进行对比,数值模拟结果与试验结果吻合较好,分析了螺栓剪切动态加载过程中的应力场分布。研究结果表明,塑性应变区在上、下剪刀与螺栓接触刃口处,随着剪切试验进行,与螺栓接触刃口处的塑性应变区逐渐变大,上、下剪刀刃口几何参数对试验结果产生质的影响。     

规则齿咬合新旧混凝土界面受剪力学模型与承载力计算

不同研究机构在试验结果基础上提出的凿毛新旧混凝土界面的受剪承载力计算公式存在较大差异,由于目前对其剪切滑移受力机理的认识仍不够深入,故以最简单的规则齿咬合凹凸界面为研究对象,在分析界面受力特征和剪切滑移规律基础上,提出了齿剪断、界面钢筋剪断、界面钢筋拉断、齿滑脱4种可能的破坏形态;建立了规则齿咬合接触面力学模型和齿的受力状态方程;根据材料力学剪应力分布规律,定义了齿协同工作系数,推导出规则齿咬合接触界面的受剪承载力表达式。结合水平约束条件下的规则齿咬合新旧混凝土界面剪切试验,引入混凝土剪切强度系数,提出界面受剪承载力计算建议公式。     

方形巷道围岩拉剪破裂网络发育及演化规律

为了研究方形巷道围岩拉剪破裂机制及其演化规律,基于有限元数值模拟试验和相似材料模拟试验,建立静水压力条件下平面应变方形巷道模型,对比分析了不同埋深条件下巷道围岩拉剪破裂网络发育及演化规律.结果 表明:随着埋深增加,方形巷道围岩拉剪破裂网络以方形绕轴旋转的方式向巷道深部围岩扩展发育,剪切破裂首先由巷道4个角点形成并以剪切...     

深部土-结构接触面与界面层力学特性的直接剪切试验

介绍了研究深部土与结构接触面及界面层力学特性的试验系统及研究方法,重点阐述了模拟不同粗糙面的"旋转结构面法"及研究界面层中力学特性的"下移结构面法".通过该设备及方法,研究了在不同法向应力、不同结构面粗糙度等条件下,土-结构接触面以及周围不同位置处(界面层内)土体的剪切力学特性.大量试验结果表明,该设备及方法能够较好地再现和研究土与结构物接触面与界面层内土体的主要力学特性及其与相关因素之间的关系.     

桩土接触面单元参数分析

桩的抗拔特性与接触面的特性密切相关 ,正确选定接触面的力学参数对于分析桩的抗拔机理有重要意义。根据桩土接触面点面接触模型和库仑摩擦变形原理 ,在 1 0组土 -结构 (钢、混凝土 )剪切摩擦试验分析的基础上 ,对桩土接触面摩擦参数的取值问题进行了研究 ,得到了一些结论 ,对于桩土接触面力学参数正确取值有一定的参考价值。     

脉状和砂状金红石的可浮性差异及机理研究

过单矿物浮选试验,考察了在油酸钠捕收剂体系中脉状和砂状金红石的可浮性差异。 采用 X 射线光 电子能谱检测、接触角测定、Zeta 电位测定、红外光谱测定以及浮选溶液化学计算,对脉状和砂状金红石可浮性差异的 机理进行了研究,结果表明,脉状和砂状金红石可浮性差异较大,砂状金红石可浮性优于脉状金红石。 X 射线光电子 能谱分析表明,砂状金红石表面钛、铝等金属元素相对含量更高,这说明砂状金红石表面有更多的活性位点,更利于 油酸钠在矿物表面的吸附。 接触角测定结果表明,油酸钠更易在活性位点较多的砂状金红石表面吸附。 通过 Zeta 电 位和红外光谱测定,结合浮选溶液化学计算,进一步说明了不同类型金红石表面活性位点数不同,进而影响矿物可浮 性,即活性位点越多,矿物可浮性越好。     

原位剪切试验在工程滑坡勘察中的应用

岩土体的抗剪强度指标,尤其是作为薄弱层的岩体结构面的抗剪强度,在滑坡稳定分析中起着至关重要的作用。现场原位剪切试验,试样受扰动小,试验状态与岩土体所处真实状态较为吻合,得到的参数也更加真实,是滑坡勘察原位测试的重要手段之一。适用于测定边坡的岩土结构面、岩土接触面、滑动面以及含碎石黏土的混合土层和其他粗颗粒土层的抗剪强度。重庆华宇·观澜华府项目工程滑坡勘察,在现场做原位剪切试验的同时,采集原状样品进行室内直剪试验,获取2种不同试验下的抗剪强度参数,分别取用2种参数对不同工况下的滑坡体进行稳定性分析计算,并与滑坡体的实际变形特征进行比较,从而验证了原位剪切试验确定岩土体抗剪强度参数的合理性,可为类似工程提供参考和借鉴。     

伦潭坝址岩体力学测试与分析

针对伦潭坝址细粒花岗岩结构面特点,对坝基进行砼/岩体直剪试验、岩体变形试验、结构面直剪试验等原位测试.介绍坝基岩体结构特点及其主要工程地质问题,测试项目的选点、试件制作、试验方法和试验成果计算,并对测试成果进行分析.砼/岩体直剪试验主要沿砼与岩体胶结面剪断;结构面直剪试验主要沿倾斜节理裂隙面剪断;岩体变形试验反映了随着压力的增加,变形量成等差递增的坚硬岩体的变形特征.     

下石节煤矿214煤仓给煤硐室失稳破坏数值模拟分析

以下石节煤矿214煤仓因给煤硐室混凝土承载结构受围岩、水及压力的长期影响而变形破损严重，不能满足矿井正常生产需要为背景，结合理论分析与数值模拟，分析了214煤仓给煤硐室失稳破坏原因及煤柱高应力、水对给煤硐室稳定性的影响。研究表明：高应力作用下，硐室混凝土承载结构及围岩处于较大范围的剪切屈服状态，承载结构表面因围岩的强烈挤压而发生拉伸破坏；硐室底板炭质泥岩及根土岩遇水后的膨胀及弱化，会导致底板围岩的强烈鼓出，混凝土底板承重梁受底板围岩挤压而鼓出并几乎完全处于拉伸破坏状态，立柱也因受到挤压而发生强烈剪胀并完全处于拉伸破坏状态，导致了混凝土承载结构的整体失稳破坏。     

用SH固化风沙土的力学性质

风沙土在含水率较小时，常处于松散状态，粘聚力小，结构容易破坏，整体性差。以沙漠沙为研究对象，以研制开发的能就地固结这些沙土的新型水溶性高分子固沙剂SH为固化剂，对风沙土进行加固，在实验室取得了初步成果，室内强度等试验结果表明，SH固结性强，可以显著提高风沙土的抗压强度、抗剪强度，是一种比较理想的风沙土高分子加固材料。     

深部土－结构接触面与界面层力学特性的直接剪切试验

介绍了研究深部土与结构接触面及界面层力学特性的试验系统及研究方法,重点阐述了模拟不同粗糙面的“旋转结构面法”及研究界面层中力学特性的“下移结构面法”.通过该设备及方法,研究了在不同法向应力、不同结构面粗糙度等条件下,土－结构接触面以及周围不同位置处（界面层内）土体的剪切力学特性.大量试验结果表明,该设备及方法能够较好地再现和研究土与结构物接触面与界面层内土体的主要力学特性及其与相关因素之间的关系.