红砂岩土在四点冲击荷载下的冲击试验分析

为研究四点冲击荷载作用下红砂岩土的加固作用效应,改装手动击实仪,拆卸冲击锤固定装置,使冲击锤落距可以自主选择,对红砂岩土进行击实试验。根据试验得出的四点冲击荷载下4个冲击点所围成的正方形土柱的密度和抗剪强度的变化趋势,以及3个土层平均密度的变化,探索红砂岩土中能量的传递规律。结果表明:密度沿深度先变大后变小,距离夯点越近密度越大;抗剪强度随落距增长而增长,使其增长的主要原因是黏聚力;总冲击能持续增大到一定程度时,土体在上、下层面的平均密度的值存在一个转折点,3层土体的平均密度的变化最终将趋于一条直线。     

利用室内击实试验浅析冲击能的传递规律

本文利用实验室击实仪,分别采用不同的冲击能对单位土体进行击实试验,并分别测试单位土体被冲击后的密度、干密度以及夯沉量,从而得到冲击能的竖向一维传递规律,即不同冲击能下的密度、干密度以及夯沉量的变化规律,进而反映出了强夯过程中能量在土体中的竖向传播规律。     

粗颗粒土室内冲击加固效果研究

本文在不同的约束条件下,利用实验室电动击实仪对红砂岩粗粒土进行室内重型击实试验,记录了不同冲击能作用下试验土体的干密度、冲沉量等的变化规律;分析了它们之间的关系曲线及公式;得到了粗粒土在不同冲击能作用下的能量吸收传播规律。研究成果可为强夯过程中冲击能在粗颗粒土体中的吸收传播提供一定的参考。     

冲击荷载作用下挡土墙上的附加土压力

根据强夯冲击荷载作用时挡土墙的实际受力状态，从静力法的观点出发，按照碰撞理论得出的接触应力，结合布辛尼斯克(Boussinesq)解，推导并给出了冲击荷载作用时挡土墙上所受土压力的实用计算公式，解决了挡土墙后填土实施强夯时的土压力计算问题．     

强夯加固人工填土地基的机理分析及应用

强夯法在实践中已被证实是一种较好的地基处理方法 ,但到目前为止还没有一套成熟的和完善的理论和设计计算方法 .本文根据Menard教授提出的饱和土是可压缩的新机理 ,即饱和土的压缩性、产生液化、渗透性变化、触变恢复等理论 ,对饱和人工填土的夯实过程进行分析 ,并阐述了某小区的饱和人工填土地基强夯工程的设计、施工及检测     

强夯加固人工填土地基的机理分析及应用

强夯法在实践中已被证实是一种较好的地基处理方法,但到目前为止还没有一套成熟的和完善的理论和设计计算方法.本文根据Menard教授提出的饱和土是可压缩的新机理,即饱和土的压缩性、产生液化、渗透性变化、触变恢复等理论,对饱和人工填土的夯实过程进行分析,并阐述了某小区的饱和人工填土地基强夯工程的设计、施工及检测.     

冲击荷载下钙质砂侧限压缩及颗粒破碎试验研究

海洋动力环境中钙质砂受荷载时的压缩变形特性是工程建设考虑的重要因素。对1~2 mm粒径钙质砂在侧限条件下进行静荷加载、冲击加载、冲击后静荷加载试验,分析试样在三种加载方式下的e-P曲线,运用Hardin模型中的相对破碎率Br值对其颗粒破碎进行度量。试验结果表明:相同荷载幅值水平下,相对静荷加载,试样对冲击加载较为敏感,其压缩变形更加明显,颗粒级配变化更显著;冲击加载时,存在临界冲击次数N_(cr),此时试样孔隙比趋于稳定;且冲击荷载幅值越大,相应临界冲击次数N_(cr)值越大;同时发现冲击加载会影响试样压缩性,冲击加载时试样颗粒破碎程度越高,冲击加载后静荷加载时表现的压缩性越低,颗粒相对破碎率B_r值变化越小,试验结论对工程建设具有一定参考意义。     

静力及冲击荷载下夹层玻璃的变形性能

采用有限元法,对玻璃板厚变化的夹层玻璃在长、短期静力和冲击荷载作用下的变形性能进行模拟计算,计算结果与相关文献试验结果符合较好.进一步的计算分析表明,荷载作用类型及持续时间、支承方式和内外层玻璃板厚变化,是影响夹层玻璃整体变形性能的主要因素.夹层玻璃在爆炸荷载作用下,其弯曲刚度比静力荷载下的弯曲刚度大,框支玻璃的抗爆性能好于点支承玻璃的抗爆性能.根据模拟计算,对现行规范夹层玻璃等效厚度的计算公式进行修正,给出的夹层玻璃等效厚度计算公式适用于不同支承条件.     

移动冲击荷载作用下成层土变形的流固耦合数值分析

土体本构模型、地基-水模型和冲击荷载的模拟是研究土体受冲击荷载作用时的三个关键因素。通过摩尔库伦本构模型模拟土体的应力-应变关系,在考虑地下水位的情况下,运用FLAC3D软件建立了地基结构的空间模型,详细探讨移动冲击荷载在流固耦合作用下沉降变形规律。研究结果表明：冲碾作用在边缘位置时的沉降比作用在中间位置时的大,冲碾压实影响深度可达5m,有效压实深度约为1m。     

冲击荷载下混凝土材料的力学性能分析

混凝土材料在冲击荷载作用下的力学性能研究对建筑领域具有很重要的意义。本文采用目前在测试材料动态力学性能方面常用的SHPB装置,和混凝土试件构成的三维模型。本文采用ANSYS／LS—DYNA动态有限元分析软件,分别建立结构的三维有限元模型并对子弹通过SHPB杆冲击混凝土试件的过程进行三维数值模拟。并使用后处理软件LSPREPOST进行计算结果处理和数据分析。通过对比理论结果和数值模拟的结果．证明采用合理的材料参数和物理模型有限元法能够直观地分析钢-混凝土组合结构的详细相互作用过程,且两者在宏观物理特征上基本吻合。     

基于三轴压缩试验的红砂岩本构模型

利用RMT150B型岩石力学多功能试验机对红砂岩试样在不同围压条件下的三轴压缩应力应变全过程曲线进行了系统试验研究。研究表明：围压增大，岩石的峰值强度也随着增高；红砂岩的体积应变在峰值后区表现出很大的剪胀性。基于试验结果，分析了岩石屈服强度、峰值强度、残余强度与围压之间的关系，根据试验得到了典型三轴压缩应力应变全过程曲线，建立了一个由线弹性段Ⅰ、线弹性段Ⅱ、线性软化段、线性残余塑性流动段组成的线性本构模型，给出了红砂岩4个阶段的本构方程，并确定了相关参数。     

内蒙古阿拉善地区红层砂岩力学试验特性研究*

针对阿拉善沙漠世界地质公园范围内的敖伦布拉格峡谷与额日布盖峡谷的红色砂岩进行了岩石单轴、三轴压缩变形试验和岩石抗拉试验。得到以下结论:红层峡谷不同位置抗压强度不同,与野外观察到的岩层凹凸变化趋势能够相吻合;同一样品不同段的测试结果中抗压能力是有差别的,这可能与胶结在砂砾岩中的砾石分布不均匀有关;阿拉善红层砂岩力学特性与强风化砂岩力学特性相近,砂岩的内摩擦角随着风化程度的加剧而增大,凝聚力则随着风化程度加剧而减小,这可能是风化造成砂岩力学特性发生变化的原因。此成果填补了阿拉善地区红砂岩的基本力学特征信息的空白,对于研究峡谷地貌形成中的水动力和风动力具有参考意义。     

红山窑风化红砂岩膨胀特性试验研究

对红山窑水利枢纽工程中的风化红砂岩进行膨胀特性试验研究.试验表明,不同风化程度的红砂岩随着含水率的逐渐加大、风化程度的加深,其自由膨胀率、有侧限自由膨胀率和膨胀力都逐渐增大,其中,强风化砂岩的膨胀率与膨胀力随含水率的变化而改变的幅度最大,并与上部荷载的大小密切相关.     

基于蠕变试验的冻结红砂岩长期强度

人工冻结法以其独特的优势广泛应用于西部建井工程,因此研究岩石在冻结状态下强度特性尤其重要,基于冻结红砂岩蠕变试验,分别通过过渡蠕变法、等时应力-应变法、裂纹损伤应力法、稳态蠕变速率交点法得到冻结砂岩长期强度。结果表明：（1）通过过渡蠕变法可以得到冻结砂岩长期强度的取值范围,约为三轴压缩强度的45~65%左右;（2）体积应变等时曲线簇更加能够体现时间对岩石变形的关系,长期强度约为三轴压缩强度的48%左右;（3）稳态蠕变速率法能够较为简单的确定岩石长期强度,但因其方法本身具有一定的局限性,综合考虑三向蠕变速率,对其改进得到稳态蠕变速率交点法,可以更加精确反映砂岩强度,长期强度约为三轴压缩强度的49%左右;（4）引入裂纹体积应变计算方法,根据其与时间的关系得到裂纹体积应变等时曲线簇,得到的强度值与等时曲线法及其相近,因此裂纹损伤应力法也可作为确定岩石长期强度依据。将冻结红砂岩的长期强度作为监测冻结壁变形的标准,可为评价冻结壁蠕变诱发失稳破坏提供理论支撑和试验依据。     

兰州红砂岩地层地铁站深基坑变形规律分析

为研究高水位红砂岩地层基坑降水开挖引起的变形规律,以兰州东方红广场地铁车站深基坑工程为背景,对基坑降水开挖过程中桩体水平位移以及坑周地表沉降进行现场监测.采用有限差分软件Flac3D对基坑降水开挖过程中的位移进行模拟计算.监测结果表明:随着基坑开挖深度的增加,桩体最大水平位移的位置逐渐下移,最终靠近基坑底部,大约在坑底以上1～2 m;地表最大沉降值出现在距离基坑边5～7 m处,大约0.29～0.41倍的基坑开挖深度;桩间水土流失是造成地表沉降过大的主要原因.模拟结果与实测结果对比分析得出:地表沉降模拟值与监测值变化趋势基本一致;桩体在距地面小于12 m部分其水平位移模拟值与实测值非常接近,大于12 m部分实测值明显大于模拟值.     

基于能量耗散原理的红砂岩崩解机制研究

为了研究红砂岩的崩解机制,寻找阻滞其崩解的方法,通过分析红砂岩崩解过程中传递的不同能量类型及其定量计算方法,基于能量耗散原理建立红砂岩崩解的能量耗散模型。结合工程实例,运用该模型分析红砂岩在崩解过程中的能量变化规律。研究结果表明:在岩石自然环境中的崩解过程中,随着岩石粒径变小,其新增表面积越来越大,其新增表面能随时间呈线性增大,但是,在这个过程中,岩石对吸收能量的利用率下降,说明红砂岩在不同崩解阶段对吸收热量的利用率不同;红砂岩崩解能量利用率随崩解呈指数衰减。建议工程上在治理红砂岩问题时可采用预先崩解的方法,然后采用压实破碎,包边封闭的方法尽量减小红砂岩与外界环境接触的面积,切断软岩崩解所需的能量来源,以延迟其崩解。     

碱污染红黏土土工试验方法温度效应影响研究

碱污染土碱土作用过程对温度极为敏感,实践中发现按现行《土工试验规程》测定含水率、液塑限和比重时,烘干或加热过程都会严重影响参数测定准确性,为了系统的研究这一影响规律,用不同浓度的碱液拌合制作高、中、低含水率红黏土,在不同温度下进行含水率、液塑限和比重的测定。结果表明:各测定值随着温度的升高,含水率值偏高,液限值和塑性指数值减小,塑限值变化不大;预制含水率不同时,变化规律有差异;碱液浓度越大偏差的程度越大;比重测定受取土和煮沸排气两个过程的影响,直接烘干土偏大,煮沸排气风干土偏小。温度效应通过影响初期侵蚀和中期胶结两个碱土作用过程来影响土工试验方法,建议在碱污染土的含水率、界限含水率测定时,用低温风干再烘干的方法。在比重测定时干土制做用先风干后烘干的方法,排气用中性液体真空抽气法。结论为考虑温度效应的污染土研究做准备。     

侵蚀红壤肥力退化的特性研究

对 6个不同利用方式的坡地侵蚀红壤退化试验小区的理化、生物学性质进行了测定和分析 ,结果表明 :一方面 ,随着垦种年限、红壤熟化程度的提高 ,地表径流量和泥沙流失量大幅减低 ,水稳性团聚体数量增加 ,土壤养分含量提高 ,红壤的肥力状况得到了显著改善 ;另一方面 ,随着水土流失加剧 ,土壤容重增加 ,孔度减小 ,结构性变差 ,有机质、全氮、土壤微生物量及其酶活性也都随之下降 .在 6种不同利用方式对水土流失和红壤肥力改善的影响方面 ,林地比草地的调节作用强 ,阔叶林比针叶林的作用大 .     

限制性剪切蠕变的渐进式破坏发育模式与本构方程分析

以标准红砂岩方形试样为研究对象,运用自行研制开发的软弱煤岩剪切蠕变试验设备和煤岩细观力学特性测控软件、超声波检测设备,对红砂岩限制性剪切、限制性剪切蠕变过程的破坏过程、破坏模式、渐变特性进行了分析。结果表明:红砂岩试样在限制性剪切、限制性剪切蠕变条件下表现出明显的渐变破坏特性;大部分试验过程中试样内部的超声波速减小幅度较小,仅在临近破坏处有明显减小;红砂岩限制性剪切蠕变破坏发育过程表现为先形成主控破裂面,又在其附近区域形成丰富微裂隙,并发育、相互贯通,最后克服剪切面摩擦力并发生突发式破坏,且伴有较大断裂声;其破坏模式发育过程呈渐进式,破坏模式呈突发式;建立了一种可以表征红砂岩剪切蠕变渐进式破坏发育过程的本构模型。