粉砂土抗剪强度黏粒含量效应

为分析黏粒含量对遗址土抗剪强度特性的影响规律及其形成机理,以遗址粉砂土为研究对象,用常规直剪仪开展不同黏粒含量的慢剪试验,并对部分土样进行微观试验.直剪试验结果表明,黏粒含量从0增至25％的过程中,抗剪强度显著提高,黏聚力呈两段折线型增长(拐点位于黏粒含量10％处)特征,高、低应力段的差值逐渐减小直至基本相同,而内摩擦...     

非饱和砂土抗剪强度变化规律与预测模型试验：以南昌地区砂土为例

为了研究非饱和砂土抗剪强度变化规律并建立有效的预测模型,以南昌地区砂土为代表,探讨了含水率、干密度等因素对非饱和砂土抗剪强度影响机理,结果表明:不同含水率和干密度工况下的非饱和砂土剪应力-剪切位移曲线均为软化型,表现出四阶段非线性变化规律,并随含水率和干密度变化呈现出递变性.非饱和砂土抗剪强度随含水率和饱和度的增大呈减小变化,随干密度增大呈增大趋势.非饱和砂土黏聚力随含水率增大呈先减小后增大的变化规律,随干密度增大近似呈线性增大,内摩擦角随含水率增大呈先增大后减小的变化趋势,由干密度变化导致的内摩擦因数变化幅度较小,约在25％以内.基于莫尔-库伦强度准则,构建了考虑含水率和干密度的非饱和砂土抗剪强度非线性回归模型,可为工程地质参数选用和预测提供参考.     

基质吸力与黏粒含量对砂土抗剪强度影响的研究

当前对于非饱和土的研究,主要集中在纯砂土和纯黏土的土水特征和抗剪强度,而实际工程中,基质吸力对含黏粒砂土的抗剪强度具有显著的影响。根据实际工程中含黏粒砂土的级配,论文采用高岭土和细砂配制不同黏粒含量的砂土,利用5Bar压力板仪得出含黏粒砂土的土-水特征曲线,利用非饱和土四联直接仪得出不同基质吸力条件下含黏粒砂土的抗剪强度指标。研究结果表明：随着黏粒含量的增加,含黏粒砂土的残余含水率增加。随着基质吸力的增加,含黏粒砂土的抗剪强度大部分呈现增大的趋势。但当黏粒含量为15%时,随着基质吸力的增加,含黏粒砂土的抗剪强度先增大后减小,出现了“黏粒效应”。最后,从含黏粒砂土的微观颗粒结构出发,揭示了含黏粒砂土的抗剪强度主要受土体含水量的大小、颗粒之间弯月形水面的数量的多少和面积大小三方面的影响。     

对直剪抗剪强度统计方法的探讨

岩土工程勘察中室内直接剪切试验由于仪器轻便、试样制备及安装方便,操作简单,使用普遍,几十年来在工程实践中积累了大量的经验,在勘察工作用于评价土的指标中发挥着重要作用。抗剪强度指标的准确性直接关系着工程基础形式的选择与稳定,因此,对抗剪强度指标统计方法进行分析探讨具有重要的指导意义。     

非饱和土抗剪强度分析研究

介绍了目前岩土工程界提出的非饱和土抗剪强度公式。同时还对Bishop、Fredlund和卢肇钧提出的抗剪强度公式中的参数测试方法进行分析,指出各种抗剪强度理论在概念上都是相同的,其区别仅在于确定由吸力产生的那部分有效应力时采用的参数和测试方法不同。     

纳米SiO2对粉质砂土抗剪强度的影响研究

纳米SiO₂具有改善颗粒的微级配、减少孔隙堆积、改变材料的微观孔隙结构等特点,因而在岩土工程领域土层加固方面具有广阔的应用前景。为了评价纳米材料对粉质砂土的改良效果,在不同纳米SiO₂掺量(0、0.5%、1.5%、2.5%和3.5%)和不同法向压力(50kPa、100kPa、200kPa和400kPa)下开展一系列直剪试验。结果表明：掺入纳米SiO₂后,粉质砂土的抗剪强度具有显著的提高,随纳米SiO₂掺量的增加,土的抗剪强度按线性逐渐增大。纳米SiO₂掺量在0%～3.5%范围内变化,对颗粒间的摩擦作用影响不显著,内摩擦角增长幅度较小,增长率不超过10.9%;对粘聚力的改性效果显著,粘聚力由38kPa增加到72kPa,增长率达到148.3%。通过SEM扫描,发现纳米SiO₂对土颗粒具有包裹作用和填充作用,包裹作用对土颗粒间的摩擦性能具有一定的改善作用,填充作用显著改善粉质砂土的粘聚力。本研究对天然粉质砂土地基加固或采用粉质砂土换填法施工具有一定的工程指导意义...     

优先流对粉砂土抗剪性能影响试验研究

优先流会引起含水率增加,从而影响土的抗剪强度.为此,运用染色示踪技术,在室外进行优先流渗流试验;每10 cm一层,对样地竖直剖切;采用图像处理软件对优先流渗流特征进行分析评价.根据测定的土样含水率制作试块,进行冻融及直剪试验.结果表明:优先流染色面积比变化幅度大,浮动区间为39.76%～52.84%;基质流深度较深,平均为13.4 cm;优先流比平均为23.94%,优先流现象明显;随着冻融次数的增加,含水率变化导致内摩擦角呈减小的趋势;在-5、-10和-15℃时,粉砂土11次冻融后内摩擦角与0次冻融相比,最佳含水率分别降低了0.86%、1.60%、2.92%,优先流含水率分别降低了3.02%、4.69%、6.00%;优先流含水率下粉砂土黏聚力降幅比高于最佳含水率1.27%.因此,优先流含水率对土体抗剪强度有较大影响.     

岩体抗剪强度特性研究

岩体是一种不连续介质,岩体及岩体结构 度特性具有一定的特殊性。岩体抗剪参数取值是否合理,关系到工程的安全和经济性。研究主改进结构面,岩桥抗剪强度确定的新技术以及抗剪参数取值的新方法。     

高分解度泥炭土直剪抗剪强度特性及机理

基于大量室内压缩-直剪联合试验结果,系统分析了取自昆明市和大理市3个不同场地典型高分解度泥炭土的直剪抗剪强度特性及机理。试验结果表明:固结快剪、快剪和慢剪所得泥炭土的剪应力~剪切位移关系曲线表现出不同的形态;固结快剪和慢剪时,随着法向应力的增大,剪切变形从塑性变形转变为弹塑性变形为主;不同法向应力下,快剪的剪切变形均以塑性变形为主。高分解度泥炭土抗剪强度包线近似为相交的2段不同斜率的直线;固结快剪和慢剪抗剪强度包线转折点对应的法向应力σs约为200 k Pa,快剪时σs约为100 k Pa。通过分析泥炭土固结压缩变形特性并建立压缩-剪切微结构模型,分析了其抗剪强度来源及演化机理。机理分析表明:随着法向应力增大,高分解度泥炭土经历了从多孔隙状态至相对密实状态的转变,导致其抗剪强度及抗剪强度参数发生相应改变。     

初始组构影响砂土直剪力学性状的数值模拟

文中基于PFC2D 非圆颗粒单元的二次开发,通过制备两种不同初始颗粒定向的数值试样,分别为水平定向(H试样)和竖直定向(V试样),研究了初始组构对砂土直剪力学性状的影响.数值试验过程在对比分析两种不同颗粒定向试样直剪宏观力学响应的同时,从颗粒尺度层面探讨了不同颗粒定向试样的初始组构特征,揭示了初始组构影响砂土直剪的细观力学机理.结果表明,颗粒竖直定向的试样其抗剪强度要高于水平定向试样,在细观机理上不同颗粒定向试样的初始平均接触数有关.     

蒸压灰砂加气混凝土砌体通缝抗剪强度的试验研究

为研究蒸压灰砂加气混凝土承重砌体的抗剪性能,对8组砌体进行了沿通缝截面的抗剪试验．对比不同的加载方法,分析了砌体的受力机理和破坏特征,讨论了砂浆强度、加载方法、砌筑质量和砌块尺寸等因素对抗剪强度的影响．通过统计回归的方法,提出蒸压灰砂加气混凝土砌体通缝抗剪强度平均值的计算公式,计算结果与试验值吻合较好,有一定的安全储备．     

冲砂洗井泡沫携砂规律数值模拟研究*

利用计算流体动力学（CFD）软件对水平井冲砂洗井过程中泡沫流体携砂能力进行了数值模拟。结果表明在油管居中情况下泡沫流体在环空中心部位体积分量最大,砂粒颗粒体积分量最小。砂粒在泡沫携带下,中心区域的砂粒速度随着运移路程不断变化,砂粒平均速度比入口速度略有增加。随着砂粒直径增加,发生冲蚀区域增加,其对泡沫携砂能力将产生更大影响,但总体而言,砂粒对管壁的冲蚀速率非常小。泡沫流速为0.30 m/s时,直径在0.1～2.0 mm的砂粒基本上可以悬浮在泡沫流体中随泡沫一起运动,没有沉降现象;泡沫流速为0.90 m/s和1.50 m/s时,0.1～2.0 mm直径砂粒可以顺利通过水平井段环空流道,砂粒直径越大,泡沫携砂能力越低。     

堤坝砂土地基液化的数值模拟

基于足立－岗循环弹塑性模型和固液两相介质耦合的有效应力反应分析方法,数值模拟分析了模型试验中的堤坝及其砂土地基,揭示了幅值为0.1g和0.2g正弦波动荷载下提坝的动力反应过程,并与振动模型试验的结果进行了比较分析。结果表明,该反应分析方法能够合理求得土体中孔隙水压力,有效应力,加速度变化过程以及堤坝的沉降变形。     

非饱和土抗剪强度特性试验研究

非饱和土在工程环境中普遍存在,非饱和土与饱和土的强度特性有很大差异,因此研究土的饱和度对土抗剪强度特性的影响具有重要意义。利用直剪仪和压力板仪,研究了土的饱和度对抗剪强度的影响规律。试验结果表明:粘土的含水量与凝聚力和内摩擦角存在明显关系,当含水量(饱和度)增加,粘聚力和内摩擦角则随含水量的增加逐渐减小;揭示了饱和度与基质吸力之间的关系;对比土水特征曲线与抗剪强度参数的关系,发现了非饱和黏土中基质吸力对抗剪强度的影响规律。     

考虑强度增长的淤泥路基稳定性研究

分级填筑施工是淤泥地基上修筑路堤常常采用的一种方法.在填筑过程中,必须验算每级荷载下地基的稳定性,以保证淤泥路基预压工程安全、合理.通过大量的十字板剪切试验、静力触探试验和扁铲侧胀试验,并结合有限元分析结果,研究了淤泥抗剪强度的分布规律和排水固结过程中抗剪强度的增长规律,发现排水固结前后淤泥路基强度基本随深度增加线性增长,排水固结过程中水平方向的抗剪强度增长速度不同.最后还分析了淤泥路基在填筑过程中抗剪强度变化规律对淤泥路基稳定性的影响.结果表明,既考虑填筑过程中淤泥路基的强度增长又考虑不同位置增长速率差异的稳定性分析结果更加符合工程实际情况.     

切削模拟过程中关键技术问题的处理

对使用有限元法进行切削过程模拟的关键技术进行了分析。针对刀尖单点接触问题，提出了一种网格错位分析方法，提高了模拟计算结果的稳定性；采用基于几何准则和等效应力的综合分离准则来解决切屑层与金属基体材料之间的分离问题，并给出了一种粘接单元法，从而提高了计算精度；根据基于几何判断和应力分布的复合判据法则，解决了切屑上的约束节点与前刀面的释放问题。实例表明，所提方法很好地解决了实际模拟计算过程中的关键技术问题。     

Research on Key Techniques of Collaborative Design System

The development of product is a complex process. Collaboration is necessary to this process to support multi-function teams' participation in this process at the same time. Effective task decomposition is the prerequisite of collaborative design and constraint network was used to express the relationship among design participants. In order to make the coupling collaborative design go smoothly, a constraint satisfaction model based on dynamic constraint is put forward. An integrated-based conflict resolution model is advanced to resolve the complex conflict during the process of collaborative design.     

碾压混凝土直剪试件细观结构的数值模拟

从细观层次上将碾压混凝土试件当作是由硬化水泥粉煤灰砂浆、粗骨料、二者间的粘结带以及水泥砂浆中间层面组成的非均质复合材料，由随机骨料模型模拟碾压混凝土的细观结构，用非线性有限元法模拟试件在直剪作用下的细观损伤断裂，从而求得其宏观抗剪断强度，计算结果与《混凝土重力坝设计规范》所提供的参考值较为吻合，据此还进行了试件破坏机理分析，应用此种计算方法，可节省直剪试验工作量，并可进行直剪试件的尺寸效应分析，有广阔的应用前景。