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题名基于CT扫描研究颗粒形状对砂土力学性质的影响
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作者
王志兵
宁泽华
王晨
孙广
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机构
桂林理工大学土木与建筑工程学院
广西岩土力学与工程重点实验室
中国五冶集团有限公司
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出处
《科学技术与工程》
北大核心
2024年第21期9077-9086,共10页
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基金
国家自然科学基金(42167021)
广西自然科学基金(2021GXNSFAA196028)。
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文摘
为了探究颗粒形状对砂土力学性质的影响,选取玻璃珠、石英砂、玻璃渣3种颗粒形状差异较大的砂土作为研究对象。首先通过计算机断层(computed tomography,CT)扫描重构了3种砂土的三维结构,选取了伸长率(EI)、扁度(FI)、球度(S)3个表征颗粒形状参数的均值作为砂土颗粒整体形状参数(overall regularity,OR),并对整体形状参数OR进行统计分析。然后配制7种不同形状参数的砂土进行了常规三轴压缩试验得到了其力学强度参数,研究砂土颗粒形状对其力学强度的影响规律。结果表明:7种砂土的应力-应变曲线均为应变软化型,都呈现出先剪缩后剪胀的特性;整体形状参数OR能较好反映砂土的力学特征,即随着整体形状参数OR的减小,应变软化现象变得不明显,但其峰值偏应力呈增大的趋势;砂土的内摩擦角随整体形状参数OR的减小呈线性增长,表观黏聚力急剧增大,但最大剪胀角随OR的减小而减小。此外,将临界内摩擦角与整体形状参数OR进行线性拟合,得到了两者较好的线性关系。
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关键词
颗粒形状
CT扫描技术
三维重构
整体形状参数
常规三轴压缩试验
临界内摩擦角
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Keywords
particle shape
CT scanning technology
3D reconstruction
overall regularity
conventional triaxial comprehension test
critical-state friction angle
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分类号
TU411
[建筑科学—岩土工程]
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