温控静动力直剪实验系统设计及实验教学应用 被引量：1

1

作者 李春红 曹苏南 +3 位作者 李志刚 费康 刘璐 许俊奎 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2024年第3期203-209,共7页

为加深土力学直剪实验教学中理论与实际的联系,设计了一套温控静动力直剪实验系统。该系统使用气缸和伺服电机在法向施加应力,在水平向产生剪切位移,使用循环恒温液体控制试样温度,使用数据采集系统实时采集数据并控制试验过程。结合能... 为加深土力学直剪实验教学中理论与实际的联系,设计了一套温控静动力直剪实验系统。该系统使用气缸和伺服电机在法向施加应力,在水平向产生剪切位移,使用循环恒温液体控制试样温度,使用数据采集系统实时采集数据并控制试验过程。结合能源地下结构应用过程中的实际问题,开展不同温度下的土体和土体-结构物界面剪切试验。该系统具有良好的适用性和准确性,升温对砂土以及砂土-钢板界面剪切特性的影响不明显,但是会提高黏土-钢板界面的剪切强度。该系统丰富了直剪实验教学的内容,有利于在实验教学中培养学生的工程意识,提高学生解决实际问题的能力。 展开更多

关键词 实验教学 土体 土体-结构物 直剪实验 热力耦合

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图像处理技术在裂隙土直剪实验教学中的应用 被引量：2

2

作者 段君义 粟雨 +2 位作者 邱明明 刘伟平 敬涛 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2023年第7期189-193,205,共6页

该文将图像处理技术引入土力学实验,开展了裂隙性土直剪实验教学研究。首先,介绍了图像处理技术的操作流程,并利用该技术分析了土体裂隙形态的发育和裂隙参数的变化;然后,通过直剪实验研究了裂隙性土体的抗剪强度指标随干湿循环次数的... 该文将图像处理技术引入土力学实验,开展了裂隙性土直剪实验教学研究。首先,介绍了图像处理技术的操作流程,并利用该技术分析了土体裂隙形态的发育和裂隙参数的变化;然后,通过直剪实验研究了裂隙性土体的抗剪强度指标随干湿循环次数的变化规律;最后,结合上述实验结果,探明了土体抗剪强度与其裂隙发育的关联机制。实验结果表明,土样裂隙呈现出由微小裂隙萌生→主要裂隙与微小裂隙并存→主要裂隙主导的演变规律;干湿循环引起的裂隙发育导致土体黏聚力显著下降,这是土体抗剪强度衰减的本质原因,裂隙率是决定土体抗剪强度降低程度的主要指标。 展开更多

关键词 土力学 实验教学 直剪实验 图像处理技术 裂隙土

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压实黄土直剪强度试验研究 被引量：7

3

作者 张志权 井彦林 孔德泉 《铁道建筑》 北大核心 2016年第12期69-71,共3页

为了对比研究不同地区压实黄土的强度特性,对采自西安、兰州和洛川的3种代表性黄土进行了颗粒分析试验、击实试验和直剪试验。试验结果显示:随着黏粒含量的依次减小,3种土样的最优含水率和最大干密度逐渐减小;在最优含水率下随着黏粒含... 为了对比研究不同地区压实黄土的强度特性,对采自西安、兰州和洛川的3种代表性黄土进行了颗粒分析试验、击实试验和直剪试验。试验结果显示:随着黏粒含量的依次减小,3种土样的最优含水率和最大干密度逐渐减小;在最优含水率下随着黏粒含量的减少,应力-应变曲线逐渐由应变强化型向应变软化型过渡,内摩擦角呈微弱的增大趋势,黏聚力没有明显的变化规律;在相同干密度下随着含水率的增加,3种土样的黏聚力和内摩擦角均逐渐减小。 展开更多

关键词 路基工程 压实黄土 含水率 直剪强度 试验研究

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基于3D打印的含复杂节理岩石直剪特性及破坏机制研究 被引量：30

4

作者 王培涛 黄正均 +2 位作者 任奋华 章亮 蔡美峰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期46-56,共11页

岩体中节理的几何形态及力学特性是影响其剪切力学特性及破坏模式的重要因素之一。基于3D打印技术,建立了不同节理粗糙系数(JRC)的节理模型、几何形态节理模型和复杂裂隙网络物理模型,通过开展室内直接剪切试验分析了各组试件的剪切强... 岩体中节理的几何形态及力学特性是影响其剪切力学特性及破坏模式的重要因素之一。基于3D打印技术,建立了不同节理粗糙系数(JRC)的节理模型、几何形态节理模型和复杂裂隙网络物理模型,通过开展室内直接剪切试验分析了各组试件的剪切强度及破坏模式。结果表明节理模型的抗剪强度随JRC波动性较大,波动幅值越高,峰值剪切位移越低;平面形节理模型的峰值抗剪强度最低,矩形节理模型的峰值抗剪强度最高,正弦形和三角形节理试件的抗剪能力相近;离散裂隙网络模型和粗糙裂隙网络模型的峰值抗剪强度显著低于实心试件,考虑了节理粗糙性的裂隙网络模型抗剪强度高于直线型节理模型;实心试件破坏模式为典型脆性剪切破坏,裂隙网络模型的破坏模式相对复杂,沿着剪切方向主剪切裂面波动萌生,破断面由多个节理面的交叉点破坏与沿节理面的滑移构成。研究成果可以为3D打印技术的推广和复杂节理岩体剪切力学特性的室内试验研究提供参考。 展开更多

关键词 节理岩体 3D打印 直接剪切 破坏模式 室内试验

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数值模拟方法在土力学实验教学中的应用 被引量：4

5

作者 夏琼 蒋代军 张延杰 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2022年第12期158-162,共5页

与传统土力学实验教学手段相比,数值模拟方法可以在考虑土体弹塑性本构模型基础上,精确描述土体应力、应变特征,直观、深入、可重复地研究土体剪切破坏过程中塑性区、应力、位移时空的发展规律,从而揭示土体剪切破坏机理,以及室内直剪... 与传统土力学实验教学手段相比,数值模拟方法可以在考虑土体弹塑性本构模型基础上,精确描述土体应力、应变特征,直观、深入、可重复地研究土体剪切破坏过程中塑性区、应力、位移时空的发展规律,从而揭示土体剪切破坏机理,以及室内直剪实验采用剪切面平均应力带来的误差。实验结果表明,直剪实验过程中,试样的塑性区自边缘向中心发展,且在试样的整个高度范围内几乎同步发展,法向荷载对塑性区发展起限制作用;剪切面上沿剪切位移方向的法向应力与剪应力均呈不均匀分布,固定的上盒内试样在剪切面附近仍有水平位移存在。 展开更多

关键词 土力学 实验教学 数值模拟 直剪实验

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自密实混凝土浇筑成型方向对新老混凝土界面黏结抗剪强度的影响 被引量：11

6

作者 张建仁 罗育明 +1 位作者 张旭辉 彭建新 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期744-751,共8页

针对自密实混凝土加固既有混凝土结构时存在不同方位的黏结界面,为研究其对新老混凝土界面剪切强度的影响,设计具有不同混凝土浇筑成型方向的Z型黏结试件进行直剪试验,探究自密实混凝土浇筑成型方向、混凝土强度和界面处理方式等对黏结... 针对自密实混凝土加固既有混凝土结构时存在不同方位的黏结界面,为研究其对新老混凝土界面剪切强度的影响,设计具有不同混凝土浇筑成型方向的Z型黏结试件进行直剪试验,探究自密实混凝土浇筑成型方向、混凝土强度和界面处理方式等对黏结试件破坏形式和抗剪强度的影响,并探讨不同浇筑成型方向影响下新老混凝土黏结界面抗剪强度计算方法。研究结果表明:混凝土浇筑成型方向对界面抗剪强度影响显著,新混凝土从老混凝土顶面浇筑的效果最好,侧面浇筑次之,底面浇筑最差,差值最大多达到顶面浇筑试件抗剪强度的50%。一定范围内增大新混凝土强度能有效提高黏结界面抗剪强度,底面浇筑时效果尤为明显;当新老混凝土强度相差较大时,继续提高新混凝土强度作用不大。基于本试验结果,建议新老混凝土强度差宜控制在2个标号以内。界面处理方式对其抗剪强度的影响依赖于新老混凝土强度和新混凝土浇筑成型方向。本试验中,II类界面对于强度相同的新老混凝土界面抗剪强度影响不大,但能提高不同强度的新老混凝土界面抗剪强度,尤其是底面浇筑和侧面浇筑的界面。 展开更多

关键词 桥梁工程 新老混凝土界面 试验研究 浇筑成型方向 剪切强度 计算方法

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基于正交设计的复杂环境下土石混填体大型直剪试验研究 被引量：32

7

作者 王江营 曹文贵 +1 位作者 张超 汪辉平 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期1849-1856,共8页

为了更加系统、全面的研究土石混填体处于复杂环境时的强度特性,综合考虑含水率、浸泡时间、干湿循环、含石量、岩性与土性等因素,采用美国Geotest公司生产的大型直剪仪,并基于正交设计方法开展了一系列土石混填体室内大型直剪试验研究... 为了更加系统、全面的研究土石混填体处于复杂环境时的强度特性,综合考虑含水率、浸泡时间、干湿循环、含石量、岩性与土性等因素,采用美国Geotest公司生产的大型直剪仪,并基于正交设计方法开展了一系列土石混填体室内大型直剪试验研究,进而确定出了不同因素对土石混填体抗剪强度有何影响及影响程度,为此类受多因素、多水平影响的试验研究探讨出了一种新的思路。试验结果表明:土石混填体抗剪强度主要源于内部石料间的相互嵌入、咬合及摩擦等作用;含石量是影响土石混填体强度特性最主要的因素,随着试样中含石量的增加其内摩擦角近似呈线性增加;对于试验中所涉及的3种水作用环境,含水率对土石混填体抗剪强度的影响最为显著,且含水率对其剪应力–剪切位移关系曲线亦存在非常重要的影响,相比之下,浸泡时间与干湿循环对试样抗剪强度影响较弱,且试样在浸泡48 h或干湿循环4次后其抗剪强度基本不会再继续弱化;当试样中含石量≥55%时,其抗剪强度受岩性影响较为明显。 展开更多

关键词 正交试验设计 土石混填体 直剪试验 剪切强度 含水率 含石量 剪应力-剪切位移曲线

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三层单排配筋剪力墙结构抗震性能试验研究 被引量：10

8

作者 杨兴民 曹万林 +1 位作者 张建伟 董宏英 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2009年第2期92-97,共6页

为了对双排配筋剪力墙和单排配筋剪力墙的抗震性能进行对比研究,本文设计了1个1/3缩尺的三层混凝土剪力墙结构模型,模型的一侧墙体为双向双排配筋,另一侧墙体为双向单排配筋。对其进行了低周反复荷载下的抗震性能试验研究,分析了其承载... 为了对双排配筋剪力墙和单排配筋剪力墙的抗震性能进行对比研究,本文设计了1个1/3缩尺的三层混凝土剪力墙结构模型,模型的一侧墙体为双向双排配筋,另一侧墙体为双向单排配筋。对其进行了低周反复荷载下的抗震性能试验研究,分析了其承载力、延性、刚度及其退化过程、滞回特性、耗能能力和破坏特征。研究表明:在墙体的配筋率相同情况下,由于单排配筋墙体钢筋的间距相对于双排配筋墙体钢筋间距小,其首先约束混凝土裂缝的几率更大,其平面内的抗震性能优于双排配筋剪力墙;由于剪力墙的翼缘和腹板共同工作,单排配筋剪力墙平面外的性能也可满足多层剪力墙结构设计的要求。 展开更多

关键词 双向单排配筋 混凝土剪力墙结构 抗震性能 试验研究

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沥青涂层对桩侧摩阻力影响的试验研究

9

作者 胡艳丽 石高泉 《工业安全与环保》 北大核心 2012年第5期39-41,共3页

采用改进直剪仪模拟桩与土之间的滑动摩擦,研究了沥青涂层对桩侧摩阻力的影响。试验结果表明,桩侧摩阻力与土的类型、法向应力有关,随着法向应力的增长,滑动摩阻力也相应增长,且增长近似呈线性关系;在一定的法向应力下,沥青涂层对减小... 采用改进直剪仪模拟桩与土之间的滑动摩擦,研究了沥青涂层对桩侧摩阻力的影响。试验结果表明,桩侧摩阻力与土的类型、法向应力有关,随着法向应力的增长,滑动摩阻力也相应增长,且增长近似呈线性关系;在一定的法向应力下,沥青涂层对减小滑动摩阻力有一定的作用,随着法向应力的增长,沥青涂层亦会导致滑动摩阻力增加。 展开更多

关键词 沥青涂层 桩侧摩阻力 直剪 试验

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双向单排配筋T形剪力墙抗震性能试验研究 被引量：5

10

作者 张彬彬 曹万林 +1 位作者 潘毅 张建伟 《土木建筑与环境工程》 CSCD 北大核心 2011年第S1期203-208,共6页

为了研究多层建筑结构中的双向单排配筋T形剪力墙的力学特性与抗震能力,设计了2个1/2缩尺的双向单排配筋混凝土T形剪力墙模型,分别沿腹板方向和翼缘方向,对其进行了低周反复荷载试验研究,分析了其承载能力、延性性能、刚度退化过程、滞... 为了研究多层建筑结构中的双向单排配筋T形剪力墙的力学特性与抗震能力,设计了2个1/2缩尺的双向单排配筋混凝土T形剪力墙模型,分别沿腹板方向和翼缘方向,对其进行了低周反复荷载试验研究,分析了其承载能力、延性性能、刚度退化过程、滞回包络特性、耗能特点和破坏全过程特征。研究表明:在双向单排配筋T形剪力墙的配筋率相等情况下,该剪力墙沿腹板方向的抗震性能优于沿翼缘方向的抗震性能,这种剪力墙节点可以满足多层剪力墙住宅结构抗震要求。 展开更多

关键词 双向单排配筋 混凝土T形剪力墙节点 抗震性能 试验研究

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马家岩水库右岸石英砂岩中软弱夹层的试验研究 被引量：1

11

作者 陈平货 秦红军 李少波 《华北水利水电学院学报》 2005年第2期55-57,共3页

为了解马家岩水库右岸Z11,Z12,Z13岩层中软弱夹层的特性,在R1#平洞中对该软弱泥化夹层进行了现场直剪试验和室内中型直剪试验.通过分析试验成果,提出了该泥化夹层的力学设计参数,对工程设计和施工具有一定的指导意义.

关键词 试验平洞 软弱夹层 直剪试验 抗剪强度

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软弱夹层含水率对岩体抗剪强度影响机制试验研究 被引量：8

12

作者 唐林 吴道勇 +1 位作者 韦洪 陈璠 《水力发电》 CAS 2021年第10期116-122,共7页

为研究不同含水率对含软弱夹层岩体抗剪强度特性的影响,对不同含水率的含软弱夹层岩体进行室内直剪试验研究,并预测含水率对其抗剪强度的影响。结果表明,相同含水率状态下,含软弱夹层岩体抗剪强度随正应力水平的增加而增大;相同正应力... 为研究不同含水率对含软弱夹层岩体抗剪强度特性的影响,对不同含水率的含软弱夹层岩体进行室内直剪试验研究,并预测含水率对其抗剪强度的影响。结果表明,相同含水率状态下,含软弱夹层岩体抗剪强度随正应力水平的增加而增大;相同正应力条件下,其抗剪强度随含水率的增加而减小;含软弱夹层岩体峰值抗剪强度随含水率的变化主要通过内聚力和内摩擦角共同作用实现,且内聚力与内摩擦角随含水率的关系可分别采用开口向上和开口向下的二次函数进行拟合;高正应力条件下存在最佳含水率状态w _(opt),当含水率w<w _(opt)时,适当增大含水率有利于岩体稳定,当w>w_(opt)时,含水率越大,抗剪强度衰减速率越快。 展开更多

关键词 软弱夹层 含水率 直剪试验 抗剪强度 影响机制 试验研究

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云南某高速大桥隧道锚围岩现场直剪试验研究 被引量：3

13

作者 杨建成 赵武章 韩自强 《施工技术（中英文）》 CAS 2022年第22期80-82,102,共4页

由于现场直剪试验获得的力学指标能较真实地反映土体原位力学特性,获取的结果可信度高,在工程中得到广泛应用。依托云南某高速大桥隧道锚工程,采用单点法开展隧道锚围岩、混凝土-围岩接触面的原位试验。根据试验结果和现场地质情况分析... 由于现场直剪试验获得的力学指标能较真实地反映土体原位力学特性,获取的结果可信度高,在工程中得到广泛应用。依托云南某高速大桥隧道锚工程,采用单点法开展隧道锚围岩、混凝土-围岩接触面的原位试验。根据试验结果和现场地质情况分析,综合确定强度参数,建议围岩黏聚力为95.25kPa,内摩擦角为34.40°;岩体-混凝土接触面黏聚力为126.09kPa,内摩擦角为19.71°。 展开更多

关键词 桥梁工程 直剪试验 力学指标 单点法 试验研究

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截面预裂的RC构件直剪与斜剪承载力比较 被引量：5

14

作者 林峰 欧智星 卢海霞 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2014年第19期75-80,91,共7页

钢筋混凝土构件截面中若存在与剪力方向平行的裂缝,则构件的直剪承载力显著降低。目前我国规范未进行直剪设计或验算,可能存在安全隐患。为说明此问题,进行了试验和分析研究。设计22个具有不同的贯通裂缝长度、直剪配筋率和直剪钢筋位置... 钢筋混凝土构件截面中若存在与剪力方向平行的裂缝,则构件的直剪承载力显著降低。目前我国规范未进行直剪设计或验算,可能存在安全隐患。为说明此问题,进行了试验和分析研究。设计22个具有不同的贯通裂缝长度、直剪配筋率和直剪钢筋位置的Z形试件,得到了其直剪极限承载力。结果显示,直剪极限承载力随裂缝长度的增大而减小,但基本不受钢筋布置位置的影响。采用分析的方法并考虑可靠度近似一致,获得了与直剪面具有相同材料和几何特征但不同配箍率的构件斜剪极限承载力。在极限承载力和承载力设计值两个层面上,比较直剪和斜剪承载力。研究发现,若截面存在贯通裂缝、箍筋配筋率较大(大于0.18%)而直剪钢筋较少(小于0.60%)时,需要进行直剪承载力验算以保证设计安全。 展开更多

关键词 直剪 斜剪 极限承载力 试验研究 设计方法

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钢筋混凝土直剪性能的几种加固方法研究

15

作者 林峰 郭俊超 +1 位作者 董羽 花佳耀 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2017年第S1期1000-1003,共4页

本文介绍钢筋混凝土直剪性能的几种加固方法和效果,加固方法包括垂直直剪面黏贴CFRP、与直剪面斜向黏贴CFRP、以及钢板锚固。研究发现,垂直直剪面黏贴CFRP,加固后钢筋混凝土的直剪承载力随CFRP加固率的增加而增大,提高范围为6%~34%。与... 本文介绍钢筋混凝土直剪性能的几种加固方法和效果,加固方法包括垂直直剪面黏贴CFRP、与直剪面斜向黏贴CFRP、以及钢板锚固。研究发现,垂直直剪面黏贴CFRP,加固后钢筋混凝土的直剪承载力随CFRP加固率的增加而增大,提高范围为6%~34%。与直剪面斜向黏贴CFRP,加固钢筋混凝土最佳黏贴角度约70°,提高范围为28%~51%。钢板锚固通过改变直剪破坏面的位置达到加固目的,对于低配筋钢筋混凝土,直剪承载力提高约45.2%。 展开更多

关键词 直剪破坏 钢筋混凝土 加固方法 试验研究

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UHPC直剪性能试验与直剪承载力计算方法 被引量：7

16

作者 冯峥 李传习 +3 位作者 潘仁胜 周佳乐 柯璐 柯红军 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期78-90,共13页

针对超高性能混凝土(UHPC)直剪性能研究较为缺乏的现状,开展24个“Z”形UHPC整体浇筑试件和24个“Z”形UHPC平接缝试件(用高压水凿毛先浇界面)的直剪试验,以得到钢纤维特性以及浇筑方式对UHPC(直剪)初裂强度、峰值强度、破坏模式以及直... 针对超高性能混凝土(UHPC)直剪性能研究较为缺乏的现状,开展24个“Z”形UHPC整体浇筑试件和24个“Z”形UHPC平接缝试件(用高压水凿毛先浇界面)的直剪试验,以得到钢纤维特性以及浇筑方式对UHPC(直剪)初裂强度、峰值强度、破坏模式以及直剪承载力的影响;并基于试验结果及UHPC细观本构模型开展了UHPC直剪承载力的理论分析研究。结果表明:无纤维UHPC整体试件和钢纤维掺量未超过3.0%的平接缝试件直剪破坏模式均为脆性破坏,纤维掺量达到2.5%的整体试件具备剪切延性破坏的特征;纤维掺量达到2.5%的平接缝试件界面处新老UHPC结合紧密;整体界面和平接缝界面直剪的初裂强度与峰值强度均随纤维掺量增加而显著增加,且峰值强度随纤维掺量几乎呈线性变化;纤维形状与长径比对整体界面初裂强度和峰值强度的影响不大,对平接缝界面则长纤维优于短纤维,异形纤维优于平直形纤维;整体界面和平接缝界面直剪的峰裂比(峰值强度与初裂强度之比)为103.5%~166.7%,整体界面峰裂比均显著大于纤维掺量相同的平接缝界面,2种界面的峰裂比均随钢纤维掺量增加而增加。建立了平接缝界面与整体界面直剪峰值强度之比η(简称直剪强度比)与纤维特征参数λf之间的高精度拟合公式。此外,还分别提出了高精度的UHPC整体界面和平接缝界面的直剪承载力计算公式。 展开更多

关键词 桥梁工程 直接剪切性能 试验研究 湿接缝 超高性能混凝土(UHPC) 钢纤维特性

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