裂隙岩体水力学特性研究 被引量：36

1

作者 倪绍虎 何世海 +1 位作者 汪小刚 吕慷 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期488-498,共11页

基于裂隙中的水流运动规律,通过现场压水试验,研究裂隙岩体的渗透特性及其高压渗透特性,重点分析其水力学特性的应力相关性。试验研究表明,裂隙岩体的渗透性与应力赋存环境密切相关,且对应力十分敏感;裂隙岩体的应力环境、水力劈裂压力... 基于裂隙中的水流运动规律,通过现场压水试验,研究裂隙岩体的渗透特性及其高压渗透特性,重点分析其水力学特性的应力相关性。试验研究表明,裂隙岩体的渗透性与应力赋存环境密切相关,且对应力十分敏感;裂隙岩体的应力环境、水力劈裂压力及裂隙充填情况不同,其高压渗透特性有较大差异。同时,通过总结前人的研究成果并结合数值试验分析,从裂隙岩体渗流的非连续性、非均质性、各向异性、优势水力特性及尺寸效应等多方位描述裂隙岩体的水力学特性,对其水力学特性及其成因进行综合评述。 展开更多

关键词 岩石力学 裂隙岩体 应力相关性 高压渗透 水力学特性

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湘南地区红黏土动态回弹模量试验与预估模型研究 被引量：28

2

作者 李志勇 董城 +1 位作者 邹静蓉 邹维列 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1840-1846,共7页

湘南地区广泛分布红黏土,它具有天然含水率高、孔隙比大及结构性强等特点,可用于特殊路基填料。为获得红黏土的动态回弹性能,利用动三轴试验研究了偏应力、围压应力和体应力对红黏土动态回弹模量的影响。结果表明:动态回弹模量随围压和... 湘南地区广泛分布红黏土,它具有天然含水率高、孔隙比大及结构性强等特点,可用于特殊路基填料。为获得红黏土的动态回弹性能,利用动三轴试验研究了偏应力、围压应力和体应力对红黏土动态回弹模量的影响。结果表明:动态回弹模量随围压和压实度的提高而增大,随偏应力的增大而减小;动态回弹模量受含水率影响较大,并在最佳含水率附近达到最大值。基于试验揭示的动态回弹模量与应力的相关性,采用3种应力相关的典型动态回弹模量预估模型对试验数据进行回归分析,进而遴选出最佳预估模型。误差分析表明,对于湘南地区红黏土,考虑偏应力和围压应力的回弹模量预估模型具有更高的决定系数,能更好地拟合红黏土的动态回弹模量。动态回弹模量试验结果和遴选的预估模型将为湘南地区红黏土路基设计提供试验和理论依据。 展开更多

关键词 红黏土 动态回弹模量 应力相关性 预估模型 回归分析

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土的内变量蠕变模型研究 被引量：13

3

作者 王者超 乔丽苹 +1 位作者 李术才 林春金 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1569-1575,共7页

土的蠕变是指在常值应力作用下土的变形随时间而持续增长的现象。沿用传统连续介质力学理论,在土蠕变性质的研究中,人们普遍采用与时间相关的蠕变速率描述土的蠕变行为。然而在工程实际中,土体往往要经历复杂的加卸载过程,并经历不同应... 土的蠕变是指在常值应力作用下土的变形随时间而持续增长的现象。沿用传统连续介质力学理论,在土蠕变性质的研究中,人们普遍采用与时间相关的蠕变速率描述土的蠕变行为。然而在工程实际中,土体往往要经历复杂的加卸载过程,并经历不同应力应变状态下的蠕变过程。在此复杂条件下,各个蠕变过程的土的内部结构不同,继续采用传统连续介质力学理论描述土的蠕变行为就遇到了困难。与传统连续介质力学理论不同,内变量理论是一种采用材料内部结构变量(即内变量)描述材料性质的一种理论。据此,提出了土的内变量蠕变模型,该模型采用土的不可恢复应变作为土变形过程中的内变量。模型不但可以反映土所受外部荷载对蠕变行为的影响,而且可以反映材料的内部结构变化对蠕变行为的影响。为验证模型的合理性,开展了复杂条件下砂土和黏土的蠕变性质试验,详细讨论了应力和不可恢复应变对土蠕变性质的影响。此外,还讨论了内变量蠕变模型与传统幂函数蠕变模型参数之间的关系,并提出了一种可以加快蠕变试验的方法。通过研究发现:土的内变量蠕变本构模型可以反映复杂条件下土的蠕变性质。 展开更多

关键词 蠕变 内变量 不可恢复应变 时间相关性 应力相关性 加快蠕变试验方法

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高阻尼厚层橡胶支座力学性能试验研究

4

作者 匡成钢 谭平 +2 位作者 陈睦锋 李志祥 罗昊杰 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期1584-1592,共9页

为探究高阻尼厚层橡胶支座的力学性能,本文通过研究高阻尼厚层橡胶支座在竖向压应力作用下的水平剪切及竖向压缩的受力特征,建立了考虑水平剪切变形的力学模型,并提出了基于压应力变化的竖向刚度修正理论。为验证理论模型的准确性,分别... 为探究高阻尼厚层橡胶支座的力学性能,本文通过研究高阻尼厚层橡胶支座在竖向压应力作用下的水平剪切及竖向压缩的受力特征,建立了考虑水平剪切变形的力学模型,并提出了基于压应力变化的竖向刚度修正理论。为验证理论模型的准确性,分别设计了3种不同第一形状系数的高阻尼厚层橡胶支座来进行水平拟静力剪切和竖向压缩试验。结果表明:高阻尼厚层橡胶支座的等效水平刚度、等效阻尼比随内部钢板对橡胶的约束作用的变化而变化,在水平拟静力试验下,随支座水平剪切变形的增加呈现出先减小后增大的变化趋势,且随着竖向压应力的增大,水平等效刚度逐渐减小;在竖向压缩试验中,随着竖向压力的增大,竖向压缩刚度呈现非线性强化特征。通过理论与试验结果的对比分析可知:本文构建的水平剪切变形的力学模型可较好地描述高阻尼厚层橡胶支座水平剪切的力学性能,竖向刚度修正理论可以准确计算其竖向刚度,不同工况下与试验结果的偏差均在5%以内。 展开更多

关键词 高阻尼厚层橡胶支座 压应力相关性 剪应变相关性 试验研究 力学性能

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环形橡胶支座力学性能试验研究与有限元分析 被引量：3

5

作者 汪奇翰 卢文胜 +1 位作者 任祥香 许沛东 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2023年第3期126-135,共10页

随着环形橡胶支座在文物及大型设备隔震等方面应用需求的增长,对环形橡胶支座的力学性能的准确掌握越来越重要。目前,虽然部分学者已提出环形橡胶支座的水平与竖向刚度的计算公式,但其对不同参数特征的环形橡胶支座的适应性还未经过试... 随着环形橡胶支座在文物及大型设备隔震等方面应用需求的增长,对环形橡胶支座的力学性能的准确掌握越来越重要。目前,虽然部分学者已提出环形橡胶支座的水平与竖向刚度的计算公式,但其对不同参数特征的环形橡胶支座的适应性还未经过试验验证,此外,支座水平与竖向刚度的压应力相关性也亟需进一步研究。因此,聚焦环形橡胶支座的水平与竖向力学性能,通过试验对现有计算公式进行评估,并重点研究支座的水平与竖向刚度的压应力相关性;基于试验建立环形橡胶支座的有限元模型,参数化分析不同特征参数的环形橡胶支座在不同压应力及水平剪应变下的水平刚度、竖向刚度及其内部应力分布变化规律,并量化分析不同压应力与剪应变对支座各项力学性能的影响。研究结果表明:环形橡胶支座的水平与竖向刚度均呈现出显著的压应力相关性;第一形状系数与第二形状系数对环形橡胶支座的水平与竖向力学性能均产生影响,第一形状系数对支座的竖向等效刚度与等效应力影响更大,而第二形状系数对支座的水平等效刚度影响更大;在不同加载工况下,环形橡胶支座内钢板层的Mise等效应力均远大于橡胶层。 展开更多

关键词 环形橡胶支座 支座试验 水平刚度 竖向刚度 压应力相关性

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基于时间硬化理论的应力松弛简化归一模型 被引量：2

6

作者 郭进全 段非 +2 位作者 苗晓鹏 师会超 张伟 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期930-933,共4页

为了研究和表征高温材料的应力松弛行为,对高温材料1Cr10NiMoW2VNbN进行应力松弛试验;根据长时松弛特点,基于时间硬化理论对应力松弛行为进行表征并加以简化;研究同温下松弛行为的初应力相关性。结果表明:时间—应力关系近似呈双对数线... 为了研究和表征高温材料的应力松弛行为,对高温材料1Cr10NiMoW2VNbN进行应力松弛试验;根据长时松弛特点,基于时间硬化理论对应力松弛行为进行表征并加以简化;研究同温下松弛行为的初应力相关性。结果表明:时间—应力关系近似呈双对数线性关系,初应力—对数松弛速率呈半对数线性分布。据此构建应力松弛预测的归化统一模型。 展开更多

关键词 应力松弛 松弛试验 时间硬化理论 初应力相关性 简化归一模型

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热氧老化下废旧轮胎隔震垫隔震性能及压应力相关性研究 被引量：2

7

作者 张广泰 曹银龙 +2 位作者 陆东亮 王明阳 张文梅 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第24期24170-24177,共8页

为研究废旧叠层轮胎隔震垫(STP)在热氧老化下的隔震性能及压应力相关性能,选取180 mm×180 mm×69 mm的6层STP,将其置于老化温度为100℃的条件下进行77 h、154 h、231 h、308 h的热空气加速老化试验。将完成加速劣化的叠层轮胎... 为研究废旧叠层轮胎隔震垫(STP)在热氧老化下的隔震性能及压应力相关性能,选取180 mm×180 mm×69 mm的6层STP,将其置于老化温度为100℃的条件下进行77 h、154 h、231 h、308 h的热空气加速老化试验。将完成加速劣化的叠层轮胎隔震垫进行不同压应力(4 MPa、5 MPa、6 MPa)下的墙下拟静力试验研究及理论分析,量化研究老化时间、设计压应力对墙下隔震结构下废旧轮胎隔震垫隔震性能的影响,同时结合试验中STP的变形、脱胶、钢丝网破坏及其裂缝延展等内外部破损行为,综合阐明热氧侵蚀环境作用对STP的作用机理,并提出新型村镇墙下隔震体系的隔震性能衰减规律及性能退化机理。结果表明,新型叠层轮胎隔震结构体系具有良好的隔震、限位和复位效果,在建筑结构全寿命周期内STP的力学性能稳定,具有可靠的隔震性能。同时,当设计压应力为5 MPa时,劣化前后STP的隔震性能相对最为稳定,建议实际施工中选取其最佳设计压应力为5 MPa。本研究成果以期为新型墙下废旧叠层轮胎隔震结构在村镇地区的推广应用提供理论基础。 展开更多

关键词 废旧叠层轮胎隔震垫 热氧老化 隔震性能 压应力相关性

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小尺寸铅芯橡胶支座力学性能试验研究 被引量：2

8

作者 刘宝石 任祥香 +2 位作者 薛斌 汪奇翰 卢文胜 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第S01期112-117,125,共7页

小尺寸铅芯橡胶支座因其优越的性能被广泛应用于设备设施隔震(振)需求,也常用于隔震结构缩尺模型试验中。定量把控小尺寸铅芯橡胶支座的力学性能是准确、定量评估隔震(振)结构动力响应的重要保证。然而,由于小尺寸铅芯橡胶支座的尺寸、... 小尺寸铅芯橡胶支座因其优越的性能被广泛应用于设备设施隔震(振)需求,也常用于隔震结构缩尺模型试验中。定量把控小尺寸铅芯橡胶支座的力学性能是准确、定量评估隔震(振)结构动力响应的重要保证。然而,由于小尺寸铅芯橡胶支座的尺寸、形状系数等参数超出现行规范限制,其力学性能特性与普通铅芯橡胶支座有所不同,值得深入开展研究。本文设计并制作了4组小尺寸铅芯橡胶支座试件,通过试验研究不同形状系数试件在不同竖向压应力下的力学性能,评估现有理论计算公式适用性,并基于试验提出小尺寸铅芯橡胶支座力学性能的修正公式。研究成果可为定量分析小尺寸铅芯橡胶支座的力学性能,实现支座的精细化设计制作提供参考。 展开更多

关键词 小尺寸铅芯橡胶支座 力学性能 压应力相关性 形状系数 修正公式

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论土体本构关系对应力路径的依赖性 被引量：5

9

作者 王靖涛 周葆春 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第S1期2669-2674,共6页

在进行不同应力路径下黏土和砂土的三轴压缩试验的基础上,根据塑性体应变与塑性剪应变之间的相互作用原理,在理论上证明,岩土塑性变形对应力路径的依赖性确实是存在的,并且它是塑性体应变与塑性剪应变相互作用的综合表现;应力路径相关... 在进行不同应力路径下黏土和砂土的三轴压缩试验的基础上,根据塑性体应变与塑性剪应变之间的相互作用原理,在理论上证明,岩土塑性变形对应力路径的依赖性确实是存在的,并且它是塑性体应变与塑性剪应变相互作用的综合表现;应力路径相关性不仅包括压硬性效应,而且还包括剪胀性。3种不同应力路径下黏土和砂土的三轴压缩试验结果表明,剪切和体积屈服面随应力路径变化而发生整体转动,同时伴随着应力空间中屈服面尺寸的变化;这种现象称为旋转硬化;对在循环荷载或大应力转折条件下屈服面发生旋转的机制进行分析,阐明这种旋转硬化是应力路径影响的结果,其本质上是塑性体应变与塑性剪应变相互作用的反映。 展开更多

关键词 岩土力学 土体本构关系 应力路径相关性 相互作用原理 循环荷载 旋转硬化

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岩土材料屈服轨迹的弯曲及相关问题 被引量：3

10

作者 王靖涛 李国成 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期92-95,共4页

基于岩土材料塑性体应变与剪应变之间的相互作用原理,讨论了岩土材料屈服轨迹的弯曲原理,并构建了本构场方程.在此基础上研究了塑性体应变和剪应变增量的方向性、非关联流动法则及应力路径相关性等问题.研究发现:由三轴实验获得的体积... 基于岩土材料塑性体应变与剪应变之间的相互作用原理,讨论了岩土材料屈服轨迹的弯曲原理,并构建了本构场方程.在此基础上研究了塑性体应变和剪应变增量的方向性、非关联流动法则及应力路径相关性等问题.研究发现:由三轴实验获得的体积和剪切屈服轨迹都是弯曲的,证明了塑性体应变和剪应变之间的相互作用存在且是岩土材料变形特性产生的主要原因,塑性体应变和剪应变增量方向不再分别与p-q应力平面中P和q轴的方向始终重合;无须使用非关联流动法则. 展开更多

关键词 岩土材料 塑性体应变与剪应变 塑性势理论 非关联流动法则 应力路径相关性

原文传递

砂土双屈服面的数值建模

11

作者 张光永 刘美蓉 +1 位作者 刘爱国 徐辉 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期135-139,共5页

通过研究中密砂在等p路径和增p路径下的三轴试验曲线,发现其应力-塑性应变关系曲线在常规应力范围内具有较好的量纲一化特性。选择合适的指标对砂土三轴试验数据进行量纲一化,以量纲一的试验数据为训练样本进行神经网络训练,得到了两种... 通过研究中密砂在等p路径和增p路径下的三轴试验曲线,发现其应力-塑性应变关系曲线在常规应力范围内具有较好的量纲一化特性。选择合适的指标对砂土三轴试验数据进行量纲一化,以量纲一的试验数据为训练样本进行神经网络训练,得到了两种砂土比较理想的双屈服面神经网络模型。研究结果表明两种路径下屈服面是不同的,该方法能反映应力路径的相关性。 展开更多

关键词 等p路径 增p路径 双屈服面 应力路径相关性 数值建模

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论《土、岩石和混凝土的单硬化本构模型》(英文)

12

作者 周葆春 王靖涛 《土工基础》 2006年第4期53-56,共4页

《土、岩石和混凝土的单硬化本构模型》一文由Lade和Kim发表于1995年,该文总结了Lade及其合作者从1975到1995年在摩阻材料本构模型研究方面所做的大量工作,建立了一种描述摩阻材料破坏面及本构关系的一元化方法,并利用试验验证了该模型... 《土、岩石和混凝土的单硬化本构模型》一文由Lade和Kim发表于1995年,该文总结了Lade及其合作者从1975到1995年在摩阻材料本构模型研究方面所做的大量工作,建立了一种描述摩阻材料破坏面及本构关系的一元化方法,并利用试验验证了该模型。探讨了该文的合理性与局限性,并提出对摩阻材料本构模型研究的一些思考和想法。 展开更多

关键词 本构模型 摩阻材料 应力路线相关性

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中国西南地区地应力特征研究 被引量：6

13

作者 王孝健 苏生瑞 +1 位作者 吴心怡 胡小波 《公路》 北大核心 2014年第12期5-10,共6页

为了深入研究中国西南地区地应力特征,文中基于统计学理论,将收集到的地应力资料按照应力测量方法进行分类,得到了西南地区震源机制、应力解除、水压致裂、钻孔塌落、断层滑移等5大类所有点的应力统计表,包含不同应力参数（测试点经纬... 为了深入研究中国西南地区地应力特征,文中基于统计学理论,将收集到的地应力资料按照应力测量方法进行分类,得到了西南地区震源机制、应力解除、水压致裂、钻孔塌落、断层滑移等5大类所有点的应力统计表,包含不同应力参数（测试点经纬度、测试深度、测量方法、最大主应力方向、构造类型、应力状态等）;对应力资料作最大主应力方向玫瑰花图和矢量分布图,划分应力的不同构造状态,分析地应力随深度的变化关系。结果表明：中国西南地区最大主应力轴方位由北到南呈规则转动的趋势,地应力的构造状态中走滑类型占主导地位,大多数地震的震源深度集中在地下10~30km范围,反映地壳不同深度的主压应力作用方向及地应力构造状态上具有明显的一致性。 展开更多

关键词 中国西南地区 平面应力状态 构造应力状态 地应力深浅部相关性

原文传递

考虑第三偏应力不变量的岩石局部化变形预测模型 被引量：4

14

作者 李云祯 黄涛 +1 位作者 戴本林 蔡臣 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1450-1456,共7页

现有岩石局部化变形带发生条件与带角预测模型均只考虑2个应力不变量,预测结果与实验观测结果关联度不好,最近的研究表明第三应力不变量在局部化变形中起重要的作用。在Rudnicki与Rice单屈服面和Issen双屈服面模型的基础上,通过相似角... 现有岩石局部化变形带发生条件与带角预测模型均只考虑2个应力不变量,预测结果与实验观测结果关联度不好,最近的研究表明第三应力不变量在局部化变形中起重要的作用。在Rudnicki与Rice单屈服面和Issen双屈服面模型的基础上,通过相似角表征第三偏应力不变量,得到第三偏应力不变量相关性模型判断岩石局部化变形发生条件和预测变形带角,利用Mogi的Dunham白云岩轴对称拉伸和压缩状态以及Haimson的Westly花岗岩轴对称拉伸实验的变形带角属性作为边界条件,计算得到模型中的弹塑性参数,最后预测得到其他一般应力状态的变形带角,相较于二应力不变量模型,提高局部化变形带角的预测精度。 展开更多

关键词 岩石力学 局部化变形 RR理论 Issen双屈服面模型 临界硬化模量 变形带角 第三应力不变量相关性模型

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