斜坡震裂变形力学机制初探 被引量：61

1

作者 冯文凯 许强 黄润秋 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第A01期3124-3130,共7页

为了深入分析斜坡在地震中的震裂变形破坏形成机制,结合5.12汶川大地震造成的斜坡震裂变形和破坏现象的详细调查,采用有限元数值分析和振动台模拟实验相结合的研究方法,对单面和双面斜坡震裂变形的力学机制进行初步分析,认为地震中地震... 为了深入分析斜坡在地震中的震裂变形破坏形成机制,结合5.12汶川大地震造成的斜坡震裂变形和破坏现象的详细调查,采用有限元数值分析和振动台模拟实验相结合的研究方法,对单面和双面斜坡震裂变形的力学机制进行初步分析,认为地震中地震波的作用,将使坡体应力场出现重大变化,坡体尤其是坡面上将出现量值和方向不断调整变化的反复拉剪作用,是坡体(面)震裂变形甚至破坏的重要原因。分析还认为,拉剪作用有3种表现形式,即初动拉剪加速破裂效应、重复拉剪破坏效应和双坡共剪破裂效应,并结合实例对3种破坏效应进行分析。研究成果为预测震裂斜坡破坏提供了有力参考,也为灾后重建和防灾减灾提供了有力依据。 展开更多

关键词 边坡工程 地震 斜坡 震裂变形 拉剪作用 破裂效应

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拉剪作用下岩石变形破坏演化的声发射特征研究 被引量：7

2

作者 王亚飞 柴文革 宋义敏 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2021年第2期74-80,共7页

采用含有不同偏置长度的预制裂纹花岗岩试件开展三点弯试验,对拉剪作用下岩石变形破坏的声发射特征进行试验研究。采用数字散斑相关方法对CCD相机采集的散斑图像进行计算,对声发射系统采集的声发射信号进行特征参数分析。结果表明:随着... 采用含有不同偏置长度的预制裂纹花岗岩试件开展三点弯试验,对拉剪作用下岩石变形破坏的声发射特征进行试验研究。采用数字散斑相关方法对CCD相机采集的散斑图像进行计算,对声发射系统采集的声发射信号进行特征参数分析。结果表明:随着预制裂纹偏置长度的增大,岩石峰值荷载呈增加趋势;最大振铃计数发生后存在1s~5s的声发射振铃计数空白期,加载至峰值前,声发射振铃计数的突增情况及最大振铃计数量值与裂纹偏置长度无关;峰值前b值曲线非常稠密,高、低量值区段交互呈现,波动剧烈,此特征可作为试件到达峰值的前兆信息,随着预制裂纹偏置长度的增加,峰值附近岩石b值极差呈减小趋势;随加载进行,岩石裂纹张开速率与错动速率的量值差值逐渐减小,在接近峰值附近张开速率和错动速率均降低,随着预制裂纹偏置长度的增加,振铃计数激增处由张开速率激增转变为错动速率激增。 展开更多

关键词 拉剪作用 数字散斑相关方法 三点弯 声发射b值 裂纹张开速率 裂纹错动速率

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顺层岩质边坡锚杆拉剪作用力学性能 被引量：2

3

作者 张爱社 祝介旺 +3 位作者 高翠兰 李文乐 侯海波 曹照法 《地球科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期4574-4582,共9页

锚杆能够显著增强顺层岩质边坡的稳定性.基于顺层边坡结构效应,应用锚杆加固顺层边坡的力学模型,根据结构力学理论和变形协调关系,建立拉剪作用下全长粘结型锚杆加固顺层边坡抗剪计算的理论分析方法.与相关试验数据进行了比较验证,结果... 锚杆能够显著增强顺层岩质边坡的稳定性.基于顺层边坡结构效应,应用锚杆加固顺层边坡的力学模型,根据结构力学理论和变形协调关系,建立拉剪作用下全长粘结型锚杆加固顺层边坡抗剪计算的理论分析方法.与相关试验数据进行了比较验证,结果表明顺层边坡锚固抗力模型计算结果与试验结果比较一致,验证了理论模型的合理性.讨论了锚杆倾角、锚杆直径、灌浆体强度、结构面内摩擦角、剪胀角等对加锚顺层岩体抗剪性能的影响.分析表明:锚杆锚固抗力模型能够较好地反映锚杆轴力及横向剪切力对顺层岩质边坡的抗剪作用.锚杆倾角越大,锚杆总的抗力呈减小趋势,而锚杆抗力随剪胀角增大而增加;当锚杆倾角等于内摩擦角时,锚杆抗力达到最大;锚杆抗力随锚杆直径增加而增大;当锚杆直径不变时,锚杆抗力随灌浆体抗压强度增大而有所减小. 展开更多

关键词 顺层边坡 全长粘结型锚杆 锚杆锚固 拉剪作用 抗剪承载力 岩土工程

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拉剪作用下椭圆孔洞砂岩力学及破坏特征模拟研究 被引量：1

4

作者 王海洋 李金浜 +2 位作者 郑仕跃 周宴民 蒋文伟 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期86-96,共11页

受地质环境和工程扰动的影响,椭圆孔洞缺陷广泛赋存在工程岩体中,开挖卸荷会使部分岩体产生回弹拉应力,在孔洞缺陷的影响下形成拉剪应力区,诱导岩体的拉剪破坏,导致工程岩体的稳定性大幅度降低。为研究椭圆孔洞岩体在拉剪作用下的力学... 受地质环境和工程扰动的影响,椭圆孔洞缺陷广泛赋存在工程岩体中,开挖卸荷会使部分岩体产生回弹拉应力,在孔洞缺陷的影响下形成拉剪应力区,诱导岩体的拉剪破坏,导致工程岩体的稳定性大幅度降低。为研究椭圆孔洞岩体在拉剪作用下的力学特性和变形破坏规律,基于室内岩石力学试验结果,采用颗粒流程序建立数值模型,对不同孔洞倾角α、长短轴之比k下的孔洞岩体进行了拉剪数值试验,并结合应力张量揭示了裂纹演化的细观机理。结果表明:当k不变时,随着α的增加,剪切强度在低法向拉应力下(1~3 MPa)近似呈“W”型变化规律,在α为120°或150°取得最小值,在α为90°取得最大值;剪切强度在高法向拉应力下(4~6 MPa)呈先增大后减小的变化趋势,分别在α为0°和90°时取得最小值和最大值。当α不变时,对于α为非90°的孔洞岩体,剪切强度随k的增大呈非线性下降。孔洞的应力集中程度对法向拉应力的敏感性随α的增大而先减小后增大,α为0°时,敏感性最高,α为90°时,敏感性最低,α为120°和150°时的敏感性高于α为30°和60°时的敏感性,孔洞岩体的强度相较于完整岩体有明显的劣化且劣化程度与法向拉应力呈正相关。裂纹起裂应力水平随法向拉应力的增大而增大,起裂角随法向拉应力的增大而减小。孔洞岩体在拉剪作用下的破坏形式为反翼裂纹贯通导致的拉伸破坏,拉剪作用下岩体内部拉应力和压应力耦合形成最大受拉区,最大受拉区靠近剪切加载面一侧的边界为裂纹的扩展路径,裂纹由孔洞处的塑性屈服而起裂,裂纹起裂后,颗粒接触断裂造成应力的释放与重分布,裂纹再次沿重分布后的最大主应力方向扩展,宏观上表现为裂纹的非线性扩展模式。 展开更多

关键词 砂岩 拉剪作用 椭圆孔洞 离散元 裂纹扩展 应力张量

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土钉支护结构的拉剪联合作用分析 被引量：4

5

作者 王士川 王安军 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 1999年第3期215-217,295,共4页

通过现场工程实测，研究分析拉力和剪力在土钉支护结构中所发挥的不同效能，并指出了剪力效能与土钉倾角之间的关系．

关键词 土钉 拉剪联合作用 支护结构 拉力 剪力

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非饱和黏土的张拉-剪切耦合强度研究 被引量：6

6

作者 孔小昂 蔡国庆 +1 位作者 刘真真 赵成刚 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S2期9-17,共9页

非饱和黏土中液相与固相基质间的相互作用,依据其形成机理的不同可分为毛细作用和物理-化学作用,目前建立的非饱和土强度模型多是基于毛细机理建立的,忽略了后者对土体强度的贡献。现有非饱和土强度理论仍建立在土体受压缩剪切作用的基... 非饱和黏土中液相与固相基质间的相互作用,依据其形成机理的不同可分为毛细作用和物理-化学作用,目前建立的非饱和土强度模型多是基于毛细机理建立的,忽略了后者对土体强度的贡献。现有非饱和土强度理论仍建立在土体受压缩剪切作用的基础上,不适用于分析土的抗拉强度和拉剪耦合强度。为了能够全面地、合理地描述非饱和黏土的强度作用机制,建立了一个适用于非饱和黏土的二元介质压剪强度模型,将非饱和黏土抽象为理想毛细部分和理想吸附由两个理想部分组成,针对两者分别建立了理想强度公式,利用参与函数反映土中两种理想部分所占的比重,描述实际情况下土体的强度特征。在压剪强度模型的基础上,通过考虑非饱和黏土中的拉剪联合作用,建立了非饱和黏土的张拉-剪切耦合强度模型,给出了张拉-剪切耦合强度公式。利用强度模型对非饱和黏土的压剪强度及张拉-剪切耦合强度进行预测,预测结果和已有试验数据的对比结果表明所建模型能够较好地描述非饱和黏土的强度特征。 展开更多

关键词 非饱和黏土 毛细作用 吸附作用 压剪强度 拉剪联合作用 张拉-剪切耦合强度

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黏土的张拉-剪切耦合强度研究 被引量：6

7

作者 孔小昂 蔡国庆 赵成刚 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期2285-2292,2298,共9页

现有的土体强度研究主要集中在土体受到压缩剪切作用,而针对单轴拉伸、拉剪耦合或多向拉伸作用的研究较少。当前土的联合强度理论仍建立在土体受压缩剪切作用的基础上,不适用于分析土的抗拉强度和拉剪耦合强度。针对饱和黏土中的拉剪联... 现有的土体强度研究主要集中在土体受到压缩剪切作用,而针对单轴拉伸、拉剪耦合或多向拉伸作用的研究较少。当前土的联合强度理论仍建立在土体受压缩剪切作用的基础上,不适用于分析土的抗拉强度和拉剪耦合强度。针对饱和黏土中的拉剪联合作用,建立了饱和黏土的张拉-剪切耦合强度模型,给出了饱和黏土张拉-剪切耦合强度公式以及多向拉伸作用下的强度公式;基于已有的饱和黏土试验数据以及所做的饱和黏土室内试验数据对所建立的强度模型预测能力进行了验证,并与其他联合强度模型进行对比分析,检验了强度模型的适用性和准确性;强度模型全面、合理地描述了饱和黏土的压剪强度、张拉-剪切耦合强度及多向拉伸强度特征,为饱和黏土张拉-剪切耦合问题的解决奠定了理论基础。 展开更多

关键词 饱和黏土 拉剪联合作用 张拉-剪切耦合强度模型 强度公式

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自攻螺钉拉剪耦合作用数值分析 被引量：6

8

作者 吴银飞 朱召泉 《钢结构》 北大核心 2017年第2期50-53,共4页

为了研究轻钢结构中常用的自攻螺钉连接模型在拉剪共同作用下的承载性能,对自攻螺钉抗剪、抗拉和抗拉剪共同作用下白承载力进行数值分析,分析拉剪共同作用极限状态下拉力施力比和剪力施力比的耦合关系。数值分析结果表明:针对该模型的... 为了研究轻钢结构中常用的自攻螺钉连接模型在拉剪共同作用下的承载性能,对自攻螺钉抗剪、抗拉和抗拉剪共同作用下白承载力进行数值分析,分析拉剪共同作用极限状态下拉力施力比和剪力施力比的耦合关系。数值分析结果表明:针对该模型的分析结果与相关技术标准及文献结果都吻合较好,证明了模型分析结果的正确性。随着板厚及螺钉直径的增大,自攻螺钉连接模型抗剪与抗拉承载力均增大;拉剪共同作用极限状态下,剪力施力比随拉力施力比的增大而减小,两者呈非线性负相关关系;在拉力施力比为0.6,板厚为0.5,0.8 mm时,剪力施力比最大减小37%和44%;当板厚为1 mm时剪力施力比最大减小18%。 展开更多

关键词 自攻螺钉 数值分析 拉剪耦合作用

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自锁式单向螺栓在拉剪共同作用下的承载力研究 被引量：2

9

作者 蒋蕴涵 李国强 +2 位作者 陈琛 张思贤 温策 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期23-32,41,共11页

基于自锁式单向螺栓拉伸试验和剪切试验的破坏模式和承载力试验结果,采用ABAQUS对其拉伸试验和剪切试验进行有限元模拟,模拟结果和试验吻合较好。在此基础上,采用ABAQUS建立两种自锁式单向螺栓NBB和SBB在拉力和剪力共同作用下的有限元模... 基于自锁式单向螺栓拉伸试验和剪切试验的破坏模式和承载力试验结果,采用ABAQUS对其拉伸试验和剪切试验进行有限元模拟,模拟结果和试验吻合较好。在此基础上,采用ABAQUS建立两种自锁式单向螺栓NBB和SBB在拉力和剪力共同作用下的有限元模型,并通过改变外荷载与螺栓杆轴的夹角改变螺栓同时承受拉力和剪力的大小比例,得到单向螺栓在不同夹角下的极限荷载,继而得到单向螺栓NBB和SBB的承载力拉剪关系图。当剪力较小时,剪力的存在对于单向螺栓的抗拉承载力有增益效果,使得其大于单向螺栓在单纯轴向拉伸时的抗拉承载力。最后,提出两种单向螺栓在拉剪作用下的承载力计算公式。 展开更多

关键词 自锁式单向螺栓 拉剪共同作用 承载力

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三向碳碳材料在小偏轴角拉伸下的切口强度预报 被引量：1

10

作者 顾震隆 刘培广 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1990年第1期40-44,50,共6页

在小偏轴角拉伸下,带切口的三向碳碳材料平面试件首先沿切口平面作自相似扩展。扩展到断裂的纤维束数与宽度方向的纤维束总数之比达到某一数值时,试件沿纤维束(或在另一些单层中垂直纤维束)方向剪断。断裂是灾难性的,所以这种切口强度... 在小偏轴角拉伸下,带切口的三向碳碳材料平面试件首先沿切口平面作自相似扩展。扩展到断裂的纤维束数与宽度方向的纤维束总数之比达到某一数值时,试件沿纤维束(或在另一些单层中垂直纤维束)方向剪断。断裂是灾难性的,所以这种切口强度预报与简单拉伸时的切口强度预报是相当的;区别仅在于在小偏轴角拉伸时,纤维束除受拉伸应力外,还作用有不可忽视的剪应力。本文对纤维束作了拉剪联合作用的强度测量,以得到其强度的概率分布的参数。据此预报了三向碳碳材料在小偏轴角拉伸时的切口强度,以及整个试件剪断时的断裂的纤维束数与纤维束总数之比值,理论预报与实验结果吻合良好。 展开更多

关键词 三向碳碳材料 小偏轴角拉伸 切口强度预报 纤维束 拉剪联合作用 强度测量

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拉剪复合作用下高强钢T型连接高温力学性能的数值与理论研究

11

作者 强旭红 陆宇航 +2 位作者 王猛 姜旭 陈武龙 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期57-67,共11页

为研究火灾下考虑附加轴力作用的高强钢T型连接的力学性能,在高温火灾试验的基础上采用有限元分析软件ABAQUS对高强钢T型连接进行数值分析,得到附加轴力作用下高强钢T型连接在火灾下的初始刚度、抗拉承载力、失效模式等,并与试验结果进... 为研究火灾下考虑附加轴力作用的高强钢T型连接的力学性能,在高温火灾试验的基础上采用有限元分析软件ABAQUS对高强钢T型连接进行数值分析,得到附加轴力作用下高强钢T型连接在火灾下的初始刚度、抗拉承载力、失效模式等,并与试验结果进行对比,校验了数值模型的有效性与准确性.而后,采用经验证的有限元模型进行数值分析,研究了不同拉剪复合作用下高强钢T型连接在火灾下的力学性能,研究发现:随着剪拉比的增大,T型连接的抗拉承载力和极限位移会显著下降,螺栓成为高强钢T型连接在拉剪复合作用下承载的关键.最后,结合《钢结构设计标准》对火灾下T型连接中高强螺栓受到的拉力与剪力的关系式进行理论推导,并与有限元模拟结果和试验结果进行对比分析,验证了所提出的关系式有较好的适用性,且能较为准确地预测火灾下螺栓的抗拉承载力. 展开更多

关键词 高强钢 T型连接 火灾下 悬链线效应 有限元分析 拉剪复合作用

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岩体中平行裂隙相互影响的数值分析

12

作者 伍佑伦 许梦国 《武汉科技大学学报》 CAS 2002年第3期239-241,共3页

采用有限元法 ,对岩体在拉剪综合作用下平行双裂纹相互影响的情况进行了计算。结果表明 ,由于裂纹的相互干扰 ,故裂纹周边存在影响加强区与影响减弱区 ,相邻裂纹尖端处于不同的区域时 ,其应力强度因子的变化情况不同 ;当裂纹相邻端距离... 采用有限元法 ,对岩体在拉剪综合作用下平行双裂纹相互影响的情况进行了计算。结果表明 ,由于裂纹的相互干扰 ,故裂纹周边存在影响加强区与影响减弱区 ,相邻裂纹尖端处于不同的区域时 ,其应力强度因子的变化情况不同 ;当裂纹相邻端距离较小时 ,裂纹远离端的应力强度因子较相邻端的应力强度因子值要大 ,表明裂纹将在远离端首先发生开裂 ;当裂纹间距较大时 。 展开更多

关键词 平行裂隙 相互影响 数值分析 拉剪综合作用 断裂强度因子 有限元法 围岩失稳 地下工程

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