三轴拉伸试验技术研究

本文通过对常规三轴仪轴向加力系统和孔压量测系统进行的一系列改造，使之能够实现测定非饱和土，在受周围压力情况下的拉伸应力，拉伸应变，孔隙水压力和孔隙气压力，并用试验验证了该仪器的可行性。     

非饱和土的三轴拉伸试验研究

通过对非饱和黏性土的三轴拉伸试验,分析了三轴拉伸应力随周围压力的变化规律,并对拉伸破坏强度准则进行了探讨,发现现有的强度理论对于三轴拉伸情况都不能完整的表述,仅与黄土的断裂破坏准则比较接近,Mohr—Coulomb准则仅对围压比较大时合适,Griffith—Mohr联合准则在较低围压时有大的误差。同时,对非饱和黏性土三轴拉伸的极限应变和孔隙压力的变化规律进行了探讨。     

泥岩三轴试验应力——应变特性论述

通过对松花江方通公路大桥地基泥岩三轴试验工作,分析了大桥地基的第四纪松散层的分布、厚度及埋深,并着重了解有无软弱夹层及分布规律,确定泥岩土体的主要物理力学性质。给出了泥岩的性质、产状及风化程度,对泥岩进行了应力——应变特性分析。     

土工格栅加筋土三轴试验研究

通过时玻璃纤维土工格栅加筋土体的三轴试验研究,分析不同加筋层数、不同围压对试样应力应变关系曲线、抗剪强度的影响.试验结果表明:加筋作用效果随着轴向应变的增大而增强;同一种加筋材料,加筋层数越多.加筋效果越明显;加筋使得试样具有一定的延性,并能显示出很强的后期效应;在低围压的情况下.采用加筋的方法来提高土的强度更为合理、...     

不同含水比贵阳原状红黏土CU三轴试验研究

为研究贵阳地区原状红黏土在CU三轴试验下的力学性质,采取原状土试样制备的方法,得到三种不同含水比的原状红黏土试样,进行CU三轴试验。试验得到了贵阳原状红黏土在不同围压、不同含水比下的应力-应变关系、破坏形式以及孔隙压力变化规律,采用Mohr-Coulomb准则和规范法得到抗剪强度指标且分析了含水比对抗剪强度指标的影响。研究结果表明:(1)贵阳原状红黏土的应力-应变关系、孔隙压力均出现"驼峰型"软化特性,且围压越低、含水比越低,软化现象越明显,但也有少部分试样表现出微弱的硬化特征;(2)CU三轴试验中,随含水比的减小、围压的增大,贵阳原状红黏土试样的破坏形态由剪切破坏转变为鼓状破坏;(3)抗剪强度指标与含水比呈线性趋势变化,其中内摩擦角与含水比呈正相关,黏聚力与含水比呈负相关。     

混凝土试件单轴及常规三轴压缩试验研究

利用SAW-2000型电液伺服微机控制岩石力学试验系统,进行了混凝土试件单轴压缩试验、常规三轴压缩试验,研究了围压在0 MPa和1 MPa时的应力应变曲线,得到了该混凝土试件的峰值强度、弹性模量和泊松比等参数,随围压的增加,混凝土试件的抗压强度将提高21.6%,验证了低围压下混凝土应力应变曲线的五阶段特征.     

超贫胶结材料三轴试验

在前期大量单轴试验的基础上,对超贫胶结材料试件进行了三轴试验,得到不同胶凝材料用量、不同围压下的应力-应变曲线,分析了胶凝材料用量及围压对应力-应变曲线的影响,探讨了不同试验条件下试件的强度、体积变形规律以及残余强度等,为超贫胶结材料本构模型的建立奠定了基础。     

张峰水库粗粒料三轴湿化试验研究

通过对张峰水库两组粗粒料试样进行高压三轴湿化试验,分析了湿化后的剪切强度特征,以及湿化体积应变、湿化轴向应变与围压和应力水平的关系。结果表明:不同应力水平对湿化后强度特征的影响较小;在应力水平较低时,湿化体积应变基本不随围压和应力水平的变化而变化;无论是在较低应力水平下还是在较高应力水平下,湿化体积应变随着围压的增大会有所波动,但总体趋势呈随围压的增大而增大;湿化轴向应变在低应力水平下随围压变化产生的变化量很小;同种试样在同样的试验条件下,在水的润滑作用下,固结排气剪试验得到的抗剪强度较大,固结排水剪试验得到的抗剪强度较小,三轴湿化试验得到的抗剪强度居中。     

三轴试验孔隙水压力影响因素分析

文中阐述了孔隙水产生的原因和孔隙水压力测量的室内试验方法,通过对其原理的分析,探讨了三轴固结不排水剪切试验中孔隙水压力的影响因素。主要有土的饱和度的影响、土剪胀(剪缩)影响及仪器设备和操作方法的影响,针对这些影响因素提出了改进的方法。     

纤维土的三轴试验研究

考虑了纤维材料的尺寸效应,采用常规三轴仪研究了纤维土在不固结、不排水条件下的强度特性和补强机理。试验结果表明,该纤维土的强度和整体稳定性较素土有明显提高,是由于纤维弯曲与土颗粒均匀地交织在一起构成了空间(三维)结构,土体与纤维之间产生咬合摩擦力和空间约束力所致。同时试验还表明,纤维掺量和围压也是决定纤维土性质的重要因素。     

注入初期盾构壁后注浆体的三轴试验研究

壁后注浆体注入初期的变形及力学性质的变化直接影响到土体应力释放、地面沉降以及管片的后期受力情况。基于非自立性材料三轴试验方法,以工程常用的硬性浆和惰性浆为研究对象,开展了三轴固结不排水剪切试验。结果表明高围压有助于浆液排水固结,且浆液最终体应变也随着围压增加而增大;浆液在不排水条件下剪切过程呈现出应变硬化性,体积先收缩,随后呈现出明显的剪胀特性。在满足变形及施工要求的前提下,适当提高注浆压力及采用水胶比较小的浆液,有利于保证注浆体的施工质量。     

沥青混凝土三轴应力条件下的力学特性

 为了解沥青砼心墙能否适用于高坝，结合茅坪溪大 坝的工程特点，采用三轴固结排水剪切试验，对沥青砼的性能进行了试验研究。试验成果表 明：沥青砼的应力应变关系基本符合邓肯 张非线性弹性模型，其变形模量数K、摩擦角 φ0随试验温度增高而降低，并随沥青含量的增高而降低。     

不同动应力比下加筋前后砾性土的动三轴试验分析

针对加筋前后饱和砾性土填料的动力特性,开展循环荷载下饱和砾性土动三轴试验。对比分析不同动应力比下加筋作用对饱和砾性土轴向累积应变、回弹模量和动孔隙水压力等动力特性的影响,并对不同动应力比下的轴向累积应变与振次关系进行拟合分析。结果表明:加筋前后,试样的轴向累积应变均随动应力比的增大而增大;与加筋前相比,加筋后的试样轴向累积应变均有减小;加筋前后,试样的回弹模量均随动应力比的增大而增大,且加筋试样的回弹模量均大于无筋试样;随着动应力比的增大,无筋试样的动孔隙水压力减小,加筋试样动孔隙水压力变化不大。加筋前后,砾性土轴向累积应变与振次的拟合公式和拟合参数可为预测加筋砾性土在长期循环荷载作用下的累积变形提供参考。     

粗粒土体变规律大型三轴试验研究

采用粗粒土大型三轴剪切仪,对饱和粗粒土进行固结排水剪切试验,提出了拟合三轴剪切试验中轴向应变与侧向应变的函数方程,利用此关系式对三轴试验中试样的体积应变进行了预测。预测结果表明：改进模型能合理地描述粗粒土的体积应变规律,尤其是高围压下剪缩、低围压下剪胀的特性。由体积应变方程导出以轴向应变为自变量的切线泊松比表达式,通过与邓肯张模型及由数值方法求得的切线泊松比对比,讨论了该表达式的合理性。     

软土的真三轴试验研究

对上海淤泥质软土进行真三轴试验，研究土在三维应力状态下的应力和应变的变化规律，试验结果表明：固结压力和中主应力对土的性质有很大影响，特别是中主应力对土的影响大。在试验基础上，建立了考虑中主应力影响的非线性模型。     

软土初始损伤门槛值的真三轴试验研究

对上海淤泥质软土进行真三轴试验，用损伤观点研究土在三维应力状态下的特性，认为软土的受力过程就是受损伤的过程。试验表明，中主应力及固结压力对上海软土的初始损伤点的出现有影响。初始损伤应力门槛值随中主应力比和固结压力的增大而增大，初始损伤应变门槛值随固结压力的增大而增大，但随中主应力比的增大而减小。最后，提出了确定土在三维应力状态下的初始损伤门槛值的经验方法。     

基于MTS系统的单块试件三轴试验方法研究

随着岩石力学测试设备的伺服控制性能、变形测试技术及试件破坏过程监测手段等改进,国际岩石力学会测试委员会 (ISRM) 建议的单块试件三轴试验方法有必要进行更进一步的研究。 MTS815 试验系统以其优良的加载系统、控制系统、测量系统等成为当今岩石力学测试研究领域的主要设备之一。基于该系统对锦屏粗晶大理岩岩样开展大量的常规三轴试验和单块多级加载三轴试验,研究结果表明 : 单样三轴试验得到的强度参数与常规三轴试验结果相比,内摩擦角和黏聚力都有一定比例的减小,随着应力水平增加两者越接近;高应力水平下,大理岩单块多级加载三轴试验方法对低、中等硬脆性岩石是基本适用的、可行且可靠的。研究成果对特殊条件下的工程岩石力学参数取值方法和新试验方法的推广具有重要的工程应用价值。     

孔隙水压循环次数对混凝土损伤影响

历经不同孔隙水压循环次数（0,10,50和200次）后,进行了中低应变速率(10-4/s)下混凝土常三轴受压损伤特性试验研究,分析其峰值应力、应变和弹性模量等基本力学参数随孔隙水循环次数变化的关系。同时依据受压切线模量的退化定义了损伤变量,得到应力水平比 损伤曲线,对混凝土损伤特性进行了研究。结果表明:①历经不同孔隙水循环后,混凝土常三轴受压峰值应力和应变随循环次数的增加呈指函数增加的趋势;弹性模量随循环次数的增加呈幂函数减小趋势并逐渐趋于平缓。②历经不同孔隙水循环次数后,混凝土的损伤发展速度整体上均大于0次循环,且随着循环次数的增加损伤速度逐渐降低。③通过应力水平比 损伤曲线,将混凝土损伤演化过程分为3阶段:损伤起始阶段、损伤发展阶段和损伤失稳阶段,同时依据所求损伤变量数据,拟合构建了损伤随应力水平比的演化方程。④依据损伤3个发展阶段定义了损伤界点,分析了损伤界点和损伤3阶段的应力水平区间长度随不同循环孔隙水压次数的变化。分析表明,随孔隙水压循环次数的增加,损伤界点对应的应力水平先增后减。     

三轴试验中基于外衬塑布裂缝的偏应力计算

在常规三轴固结排水剪（CD）试验中,按照规范整理得到了(σ1~σ3)~εa曲线和εv~εa曲线,但发现由这两条曲线确定的临界状态点不一致,不符合经典临界状态的定义。通过试验过程中试样外衬塑布的裂缝分布情况确定了试样的剪切破坏面,得出试样破坏面与试样中心轴的交点位置随围压的变化规律,对计算截面面积A_b的公式进行了推导,提出了偏应力计算取值的新方法。按照新方法计算了εv~εa和(σ′1－σ3)~εa 曲线,且由该曲线确定的临界状态点趋于一致, 符合土体达到临界状态时的宏观力学现象。