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土石混合体-基岩界面剪切力学特性块石尺寸效应 被引量:6
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作者 杨忠平 李进 +2 位作者 刘浩宇 张益铭 刘新荣 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期965-974,共10页
土石混合体-基岩界面的抗剪强度是控制坡体稳定性的重要参数之一,是工程设计的重要参数。为探究块石尺寸对土石混合体-基岩界面剪切力学特性的影响,开展了含不同块石尺寸的土石混合体-基岩界面室内大型剪切试验。结果表明:接触界面的破... 土石混合体-基岩界面的抗剪强度是控制坡体稳定性的重要参数之一,是工程设计的重要参数。为探究块石尺寸对土石混合体-基岩界面剪切力学特性的影响,开展了含不同块石尺寸的土石混合体-基岩界面室内大型剪切试验。结果表明:接触界面的破坏模式受块石尺寸和法向压力的影响不显著,均表现为应变硬化特征;法向压力会削弱块石尺寸效应的影响;随块石尺寸增加,抗剪强度和抗剪强度指标(φ、c)先增加后减少,既存在着正尺寸效应,又存在着负尺寸效应,尺寸效应对内摩擦角φ的影响有限,整体在29°波动,而对表观黏聚力c影响较大;不同块石尺寸试样在不同法向压力作用下均表现出了明显的剪缩行为,法向压力能够增强土石混合体的剪缩特性;土石混合体-基岩界面为薄弱的潜在滑移面,随着块石尺寸系数的增加,薄弱破坏面有向土石混合体内部转化的趋势。 展开更多
关键词 接触界面 尺寸效应 土石混合体 剪切力学特性
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接触面力学性能研究及数值分析 被引量:5
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作者 王长军 杨远志 +1 位作者 李勇会 胡志刚 《水利与建筑工程学报》 2008年第4期74-76,97,共4页
研究岩石-岩石节理或混凝土-岩石接触面的力学行为对于评价岩体的稳定性及工程体与岩基的稳定性有重要的意义。通过ANSYS有限元软件构建了在宽度方向一致的三维粗糙表面,模拟计算了Bandis等在玄武岩试件上的直剪试验和Patton剪胀公式,... 研究岩石-岩石节理或混凝土-岩石接触面的力学行为对于评价岩体的稳定性及工程体与岩基的稳定性有重要的意义。通过ANSYS有限元软件构建了在宽度方向一致的三维粗糙表面,模拟计算了Bandis等在玄武岩试件上的直剪试验和Patton剪胀公式,并将数值计算结果与试验结果和理论解对比,获得了较好的结果,从试验和理论上验证了ANSYS在分析接触面剪切力学行为方面的可行性。随后,借助数值计算,探讨了尺度分维参数Rd与粗糙界面峰值剪应力的关系,证实了Rd适于粗糙界面力学性能的研究,并获得了固定边界条件下两者的关系表达式。 展开更多
关键词 粗糙表面 剪切力学行为 数值计算 直剪试验 尺度分维参数 剪应力分布
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土工格室规格对加筋土剪切性能的影响 被引量:6
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作者 左政 杨广庆 +3 位作者 王贺 许淋颖 靳静 梁训美 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1053-1060,共8页
土工格室加筋结构由于抗震性好、施工简便、造价低廉,而广泛应用于公路、铁路等交通基础设施中。目前土工格室加筋结构中仅考虑了土工格室的抗拉强度,而未考虑土工格室规格的影响,使土工格室的选用主要依靠工程经验。通过对5种不同规格... 土工格室加筋结构由于抗震性好、施工简便、造价低廉,而广泛应用于公路、铁路等交通基础设施中。目前土工格室加筋结构中仅考虑了土工格室的抗拉强度,而未考虑土工格室规格的影响,使土工格室的选用主要依靠工程经验。通过对5种不同规格土工格室开展室内直剪试验,研究了条带高度、结点间距及法向应力对土工格室–砾砂剪切力学特性的影响,通过引入加筋强度系数评价了不同法向应力、土工格室规格的加筋效果,最后分析了土工格室规格对剪切强度参数的影响。试验结果表明:不同规格土工格室均可有效提高加筋结构的抗剪强度,其中抗剪强度随条带高度的增大、结点间距的减小而增大,同时条带高度对剪切强度的贡献约是结点间距的1.8倍。土工格室加筋砾砂的抗剪强度随法向应力增大而增大,但其加筋强度系数随法向应力的增大而减小。50 kPa作用下,条带高度对加筋强度系数的增幅在12.57%以上,而结点间距对加筋强度系数的增幅却不足3.80%。土工格室加筋可显著提高填料的黏聚力,其中条带高度对黏聚力的提高尤为显著,增幅约为25%,而对内摩擦角提高相对较少,增量最大为5.11°。试验结果可为土工格室在实际工程中的应用和理论研究提供实验基础。 展开更多
关键词 土工格室 直剪试验 剪切力学特性 加筋强度系数 条带高度
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贯通型锯齿状节理岩体的剪切力学行为 被引量:1
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作者 刘新荣 曾夕 +3 位作者 许彬 周小涵 刘馨琳 王继文 《土木与环境工程学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2023年第5期1-9,共9页
为探究一阶起伏角和法向应力对贯通型锯齿状节理岩体剪切强度及变形的影响规律,在不同法向应力作用下对含不同一阶起伏角的锯齿节理试样进行室内直剪试验,建立一个贯通型锯齿状节理岩体剪切强度估算公式并进行验证。结果表明:相同法向... 为探究一阶起伏角和法向应力对贯通型锯齿状节理岩体剪切强度及变形的影响规律,在不同法向应力作用下对含不同一阶起伏角的锯齿节理试样进行室内直剪试验,建立一个贯通型锯齿状节理岩体剪切强度估算公式并进行验证。结果表明:相同法向应力作用下,根据其形态特征的不同,剪切应力-位移曲线分为滑动型曲线、滑动-峰值型曲线和峰值型曲线3类,滑动型曲线和滑动-峰值型曲线可分为非线性缓慢上升阶段、线性陡升阶段“、上凸形”缓慢上升阶段、近似平直阶段和平直阶段,峰值型曲线可分为非线性缓慢上升阶段、线性陡升阶段、“微凸型”上升阶段、脆性跌落阶段和波动缓降阶段;根据起伏角的不同,锯齿节理岩体的破坏模式可概化为滑移破坏、爬坡破坏和爬坡啃断破坏,每种破坏模式下节理损伤演化过程均可分为3个阶段,即滑移破坏模式可分为压密阶段、克服摩擦阶段和滑移阶段,爬坡破坏模式可分为压密阶段、爬坡滑移阶段和塑性流动阶段,爬坡啃断破坏模式可分为压密爬坡阶段、爬坡啃断阶段和啃断滑移阶段;含不同一阶起伏角的锯齿节理岩体剪切强度均随法向应力和起伏角的增加而增大,其计算表达式仍然遵循M-C准则。 展开更多
关键词 锯齿状节理 直剪试验 剪切力学行为 破坏模式 剪切强度
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弃渣混合料与混凝土接触面剪切力学特性 被引量:1
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作者 朱武俊 王晅 +4 位作者 张家生 陈晓斌 成浩 王永倩 李度 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期98-107,共10页
为理清粗糙度、含石量、法向应力对灰质岩弃渣混合料与混凝土接触面剪切力学特性的影响,采用新型大型直剪仪对4种含石量的灰质岩弃渣混合料和5种粗糙度的混凝土面板分别在不同法向应力条件下进行系列接触面剪切试验,探究粗糙度、含石量... 为理清粗糙度、含石量、法向应力对灰质岩弃渣混合料与混凝土接触面剪切力学特性的影响,采用新型大型直剪仪对4种含石量的灰质岩弃渣混合料和5种粗糙度的混凝土面板分别在不同法向应力条件下进行系列接触面剪切试验,探究粗糙度、含石量、法向应力变化对接触面剪切强度的影响,揭示三者与接触面剪切力学特性的内在关联及接触面抗剪强度机制。结果表明:相同法向应力条件下,随粗糙度的增加,接触面抗剪强度呈现先增加后减小的趋势,且粗糙接触面能显著提高接触面的剪胀程度,但随法向应力的增加,粗糙度对接触面抗剪强度和法向变形的影响均减弱;相同法向应力条件下,随含石量的增加,接触面抗剪强度的变化规律与法向应力的大小密切相关。同时,试验数据分析表明接触面抗剪强度与Mohr-Coulomb强度准则高度吻合,且粗糙度和含石量对接触面表观黏聚力的影响相比对接触面内摩擦角的影响更为显著。合理的粗糙度和含石量能较大程度地提高弃渣混合料与混凝土接触面的抗剪强度。 展开更多
关键词 接触面 剪切力学特性 粗糙度 含石量 灰质岩弃渣混合料
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岩体结构面直剪力学行为的颗粒流分析 被引量:1
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作者 杨泽进 张昌锁 王晨龙 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2021年第4期542-546,共5页
采用颗粒流程序重点研究了岩体结构面直剪力学行为,分析了粘结解绑法和光滑节理接触法模拟结构面剪切力学行为的可行性。颗粒的尺寸和位置随机分布会引入一定的粗糙度,进而造成粘结解绑法结构面剪切过程中产生非实际的应力集中现象;结... 采用颗粒流程序重点研究了岩体结构面直剪力学行为,分析了粘结解绑法和光滑节理接触法模拟结构面剪切力学行为的可行性。颗粒的尺寸和位置随机分布会引入一定的粗糙度,进而造成粘结解绑法结构面剪切过程中产生非实际的应力集中现象;结构面两侧颗粒在剪切过程中容易穿越结构面而引起颗粒间接触模型的不合理设置,使得光滑节理接触法结构面产生非实际应力集中现象,采用结构面相交接触判别法和结构面两侧颗粒组接触判别法解决光滑节理接触法存在的弊端。通过摩擦角为57°的岩体平直结构面在法向应力为3 MPa、5 MPa和7 MPa的直剪模拟与理论值对比分析,验证了结构面两侧颗粒组接触判别法能够真实模拟岩体结构面剪切力学行为的结论。 展开更多
关键词 岩体工程安全性 岩体结构面 剪切力学行为 颗粒流分析
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复杂环境下高土石坝沥青混凝土心墙力学性能研究
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作者 梁建涌 《江西水利科技》 2019年第2期93-97,共5页
为了探究沥青混凝土心墙在复杂地质环境下的力学行为,以室内试验为基础,开展了沥青混凝土在两种剪切角度、三种试验温度及五种应变速率下的剪切力学性能研究.通过试验分析,得到了复杂环境下剪切应力-温度-应变速率-角度四者的相关关系,... 为了探究沥青混凝土心墙在复杂地质环境下的力学行为,以室内试验为基础,开展了沥青混凝土在两种剪切角度、三种试验温度及五种应变速率下的剪切力学性能研究.通过试验分析,得到了复杂环境下剪切应力-温度-应变速率-角度四者的相关关系,结果表明:当剪切角度、温度及速率相同时,沥青混凝土的剪切应力-应变曲线呈三阶段变化特征;当角度和速率相同时,温度越高,沥青混凝土的剪切应力越低而应变越大,即有呈弹性向塑性变化的趋势;当温度和剪切速率相同时,角度越大,剪切应力越小;相同剪切角度、温度时,剪切应力随剪切速率增大均呈幂函数型增长. 展开更多
关键词 复杂环境 土石坝 沥青混凝土心墙 剪切力学行为
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多形态贯通型岩体结构面宏细观剪切力学行为研究 被引量:14
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作者 刘新荣 许彬 +4 位作者 黄俊辉 蔺广义 周小涵 王继文 熊飞 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期406-415,F0002,共11页
采用室内直剪试验和PFC^(2D)离散元程序,系统地研究了考虑一阶(二阶)起伏体影响的贯通型锯齿状(波浪状)岩体结构面宏细观剪切力学行为。研究表明:(1)相同法向压力下,结构面宏观损伤质量、峰值剪应力(位移)及应力降随一阶起伏角变大而分... 采用室内直剪试验和PFC^(2D)离散元程序,系统地研究了考虑一阶(二阶)起伏体影响的贯通型锯齿状(波浪状)岩体结构面宏细观剪切力学行为。研究表明:(1)相同法向压力下,结构面宏观损伤质量、峰值剪应力(位移)及应力降随一阶起伏角变大而分别增大、近似线性增大(减小)及先增大后减小;相同一阶起伏角下,其则随法向压力变大而分别增大、均近似线性增大及增大(锯齿状)或先增大后减小(波浪状)。(2)结构面宏细观损伤演化过程经历初始压密非线性变形(压密效应)、近似线弹性压剪变形(爬坡效应)、缓慢压剪断裂非线性变形(爬坡-啃断效应)、应力脆性跌落塑性变形(啃断效应)及理想塑性流动变形(滑移效应)5个发展阶段。(3)结构面宏细观剪切破坏模式可概化为压密-爬坡破坏、爬坡-啃断破坏及啃断-滑移破坏3种基本类型;结构面细观损伤裂纹数量(能量)演化曲线均呈初期微增、中期陡增及后期缓增的阶段性变化特征,且细观损伤颗粒近似呈"梯形面状"分布于结构面附近。(4)根据极限平衡法和强度折减法,通过岩质边坡算例稳定性分析验证了结构面剪切强度估算公式的合理性。 展开更多
关键词 岩体结构面形态 直剪试验 PFC^(2D) 宏细观剪切力学行为 剪切强度估算公式
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组合梁中栓钉剪力键的受力特性分析 被引量:5
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作者 白玲 曾敏 《钢结构》 2005年第2期28-31,共4页
分析了栓钉剪力键的作用、受力状态、破坏类型和承载力,并以栓钉剪力键推顶试样为对象,建立了3D-FEM计算模型,应用MSC/NASTRAN程序,考虑了栓钉和混凝土材料的非线性,进行栓钉剪力键的设计承载力分析,分析结果与试验结果有很好的一致性。
关键词 剪力键 栓钉 特性分析 MSC/NASTRAN 组合梁 混凝土材料 受力状态 破坏类型 计算模型 试验结果 分析结果 承载力 非线性 力分析 一致性
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