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Rowe剪胀方程及一种新的推导方法
1
作者 介玉新 《水力发电学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期109-123,共15页
剪胀性是岩土材料的重要特性之一。Rowe剪胀方程是一种经典的剪胀方程,它形式简单,所需假定较少,能够反映粗粒土、岩石乃至混凝土的剪胀性。在国内外受到广泛关注,且有很多的改进和发展。但在通常的Rowe剪胀方程的推导中,有一些概念尚... 剪胀性是岩土材料的重要特性之一。Rowe剪胀方程是一种经典的剪胀方程,它形式简单,所需假定较少,能够反映粗粒土、岩石乃至混凝土的剪胀性。在国内外受到广泛关注,且有很多的改进和发展。但在通常的Rowe剪胀方程的推导中,有一些概念尚需要商榷,所引入的锯齿面也容易引起误导。本文对Rowe剪胀方程及其发展改进进行梳理,提出了参考面的概念,并给出了一种新的推导方法。新的推导方法比传统方法在概念上更为严密,对两种推导方法的探讨也有助于加深对Rowe剪胀方程的理解。 展开更多
关键词 剪胀方程 粗粒土 本构模型 摩擦角 剪胀角 参考面
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复杂应力条件下粗粒料的剪胀性研究进展 被引量：1
2
作者 周跃峰 左永振 万航 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2024年第8期104-112,共9页
粗粒料的剪胀性是其强度和变形研究的重要问题之一,它取决于颗粒排列、粒间压力等细微观作用;在宏观层面,受相对密度与应力状态的影响。围绕复杂应力条件下粗粒料的剪胀问题,从粗粒料力学特性的试验研究、粗粒料的剪胀性强度准则以及临... 粗粒料的剪胀性是其强度和变形研究的重要问题之一,它取决于颗粒排列、粒间压力等细微观作用;在宏观层面,受相对密度与应力状态的影响。围绕复杂应力条件下粗粒料的剪胀问题,从粗粒料力学特性的试验研究、粗粒料的剪胀性强度准则以及临界状态与剪胀性方面,对国内外的研究进展进行了系统论述。在此基础上,提出该领域呈现如下发展态势:①通过大型真三轴试验开展粗粒料剪胀率的试验研究与理论分析,能够促进粗粒料本构理论的发展进步;②结合应力路径试验中的应力变形规律研究,可实现从常规三轴条件下向复杂应力条件下的剪胀方程的进一步发展,从而体现强度与变形问题的统一;③采用状态参量去评价土体的松密状态与剪胀性,能够耦合应力状态与孔隙比,尽量避免“一种材料,多组参数”。研究结果表明状态参量和应力路径相结合的方法,使得粗粒料的力学特性研究更加具有科学性和系统性。 展开更多
关键词 粗粒料 剪胀性 真三轴试验 强度准则 状态参量
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高摩阻超静定土工格栅在粗粒土夹层中的剪胀作用研究
3
作者 崔新壮 姜鹏 +2 位作者 王艺霖 金青 陈璐 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期141-152,共12页
在加筋土工程中,采用异型格栅和设置粗粒土夹层可以有效增强筋土相互作用。然而粗粒土夹层厚度的确定方法仍有待进一步研究。基于一种带有凸起节点结构的高摩阻超静定土工格栅(high resistance hyperstatic geogrids,简称HRHG)与砾石的... 在加筋土工程中,采用异型格栅和设置粗粒土夹层可以有效增强筋土相互作用。然而粗粒土夹层厚度的确定方法仍有待进一步研究。基于一种带有凸起节点结构的高摩阻超静定土工格栅(high resistance hyperstatic geogrids,简称HRHG)与砾石的直剪试验结果,建立了剪切硬化筋土界面的剪胀本构模型,并进一步研究了筋土剪胀应力在土体内引起附加应力的分布规律。通过开展不同法向压力(30、50、80 kPa)下的直剪试验,研究了不同粗粒土夹层厚度(60、100、140、180 mm)对筋土相互作用的影响,并与筋土界面剪胀应力的分布规律进行了对比分析。结果表明,筋土界面剪胀本构模型可以有效计算剪缩位移和剪胀位移,且最终剪胀位移随法向压力增加而减小。由界面剪胀应力引起的粗粒土中附加应力随着与筋土界面距离的增加而降低,但是剪胀范围逐步增大。粗粒土夹层厚度的增加可以有效提高界面剪切强度,但存在最优夹层厚度使界面剪切强度的增幅迅速降低。最优夹层厚度随着法向压力的增加而减小。通过对比分析最优夹层厚度与剪胀应力比之间的关系,提出了基于筋土界面剪胀本构模型的确定最优夹层厚度的半经验公式,可为HRHG在工程中的设计或应用提供参考。 展开更多
关键词 超静定土工格栅 筋土相互作用 直剪试验 剪胀应力 粗粒土夹层
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非线性剪胀模型土石坝变形计算适用性评价
4
作者 王克 汤洪洁 +1 位作者 王睿 张建民 《水力发电学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期99-109,共11页
以有限元方法为代表的高土石坝变形数值模拟的准确性极大依赖于本构模型对坝料应力应变关系描述的准确性。本文在邓肯-张EB模型基础上,建立了用于分析坝体变形的考虑剪胀的实用性非线性模型(EB-Dilatancy模型,简称为EBD模型)。基于阿尔... 以有限元方法为代表的高土石坝变形数值模拟的准确性极大依赖于本构模型对坝料应力应变关系描述的准确性。本文在邓肯-张EB模型基础上,建立了用于分析坝体变形的考虑剪胀的实用性非线性模型(EB-Dilatancy模型,简称为EBD模型)。基于阿尔塔什面板砂砾石坝的大坝变形监测数据,设计了3个反演方案,获得最优的EB模型和EBD模型参数。采用最优参数模拟常规三轴试验,并与实际物理试验进行比较。结果表明:在坝体变形方面,传统的EB模型难以同时准确模拟堆石坝的沉降和水平变形分布,而EBD模型则能够在维持沉降分布模拟精度的基础上提高水平变形的计算精度;EB模型无法实现在合理模拟大坝变形的前提下有效模拟材料单元应力-应变响应,相比之下EBD模型可以同时实现大坝变形和材料单元力学行为的良好模拟。 展开更多
关键词 高土石坝 本构模型 剪胀 变形监测 反演分析 三轴试验
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考虑颗粒破碎能耗的堆石料剪胀方程及其应用
5
作者 蔡新合 陈子玉 李国英 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期127-135,共9页
堆石料由于粒径较大、颗粒棱角过多,在试验中颗粒破碎现象较为显著。通过分析砂砾料和堰塞料两种堆石料三轴试验结果,在剑桥模型剪胀方程中引入颗粒破碎耗能系数,并结合广义塑性模型的理论框架对两种堆石料的试验结果进行数值验证。结... 堆石料由于粒径较大、颗粒棱角过多,在试验中颗粒破碎现象较为显著。通过分析砂砾料和堰塞料两种堆石料三轴试验结果,在剑桥模型剪胀方程中引入颗粒破碎耗能系数,并结合广义塑性模型的理论框架对两种堆石料的试验结果进行数值验证。结果表明:(1)试验过程中颗粒破碎耗能系数与剪切应变的关系呈先增后减的趋势,可以采用单峰曲线描述其发展规律;(2)引入颗粒破碎耗能系数的剪胀方程可以反映两种堆石料剪胀曲线的非线性特征;(3)考虑颗粒破碎的剪胀方程结合广义塑性模型可以拟合出两种堆石料的应力应变曲线,能够反映其应变硬化和剪缩、剪胀特性。 展开更多
关键词 剪胀方程 颗粒破碎 堆石料 广义塑性模型
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考虑实际接触三维粗糙度退化的软岩节理剪胀规律预测模型
6
作者 班力壬 杜伟升 +2 位作者 候宇航 戚承志 陶志刚 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1008-1017,共10页
为预测岩石节理的剪胀变形行为,分析了恒法向荷载作用下实际接触微凸体三维粗糙度在剪切过程中的退化规律,提出了一个适用于软岩节理的剪胀曲线预测模型。在剪切荷载作用下节理法向位移的变化是节理在三角形微凸体侧面爬坡上升行为与爬... 为预测岩石节理的剪胀变形行为,分析了恒法向荷载作用下实际接触微凸体三维粗糙度在剪切过程中的退化规律,提出了一个适用于软岩节理的剪胀曲线预测模型。在剪切荷载作用下节理法向位移的变化是节理在三角形微凸体侧面爬坡上升行为与爬越一些微凸体顶点后闭合行为的叠加,爬坡行为与闭合行为引起的位移都正比于节理最大可能剪胀角。最大可能剪胀角退化的实质是实际接触节理微凸体平均等效倾角的退化。通过分析初始剪切与残余应力阶段的节理形貌特征,提出了计算初始最大可能剪胀角与残余应力阶段剪胀角的模型。基于软岩节理不发生突然脆性破坏的假设,进一步通过研究剪切过程中节理微凸体退化规律,量化了最大可能剪胀角的变化规律。定量了节理爬坡行为、闭合行为与最大可能剪胀角之间的关系,进而提出了节理剪胀规律预测模型,通过试验验证了模型的有效性。模型可较准确预测软岩节理的剪胀规律,并可合理描述节理初始阶段剪切压密行为。 展开更多
关键词 节理剪胀 形貌退化 微凸体 三维粗糙度 节理形貌
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温度对水工沥青混凝土强度及剪胀特性的影响试验研究
7
作者 次仁云旦 王柳江 +2 位作者 扎西顿珠 毛航宇 李瑞平 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2024年第1期190-195,共6页
为了解温度变化对沥青混凝土强度及剪胀特性的影响,开展了-1、5、10、15℃下的沥青混凝土三轴剪切试验。试验结果表明:沥青混凝土的强度变形特性与温度有密切关系,负温时,表现出明显的应变软化和剪胀性,随着温度的升高,应力-应变曲线转... 为了解温度变化对沥青混凝土强度及剪胀特性的影响,开展了-1、5、10、15℃下的沥青混凝土三轴剪切试验。试验结果表明:沥青混凝土的强度变形特性与温度有密切关系,负温时,表现出明显的应变软化和剪胀性,随着温度的升高,应力-应变曲线转变为应变硬化型,且剪胀性减弱;沥青混凝土抗剪强度随温度升高而减小,且黏聚力的降低幅度明显大于内摩擦角,当温度从-1℃升高到15℃时,内摩擦角减小了4.7°,而黏聚力由1.11 MPa减小到0.28 MPa;沥青混凝土剪胀角随轴向应变增大而增大,并趋于稳定,两者关系可采用双曲线函数进行拟合;双曲线模型参数与温度有较好的相关性,可进一步考虑剪胀角随温度的变化情况。研究成果可为沥青混凝土的热-力耦合本构模型建立提供参考。 展开更多
关键词 沥青混凝土 温度 强度特性 剪胀特性 堆石坝
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基于收敛——约束法的剪胀——软化型隧道围岩——支护结构相互作用
8
作者 赵浩 刘文学 +2 位作者 周书东 张光雄 刘红岩 《金属矿山》 CAS 北大核心 2024年第10期45-53,共9页
目前的隧道围岩支护结构计算方法未能很好地同时考虑围岩剪胀及软化特性和中间主应力的共同影响。首先介绍了考虑岩石剪胀及软化效应的隧道围岩力学模型及考虑中间主应力的广义SMP强度准则。而后,根据收敛—约束法中隧道纵向变形曲线、... 目前的隧道围岩支护结构计算方法未能很好地同时考虑围岩剪胀及软化特性和中间主应力的共同影响。首先介绍了考虑岩石剪胀及软化效应的隧道围岩力学模型及考虑中间主应力的广义SMP强度准则。而后,根据收敛—约束法中隧道纵向变形曲线、围岩特征曲线、支护特征曲线的相互关系,建立了能够同时考虑隧道围岩剪胀及软化特性和中间主应力影响的隧道围岩—支护结构相互作用力学模型,并验证了其合理性。最后,采用敏感性分析分别探讨了地应力参数、支护结构参数和岩石参数对围岩最终位移、支护结构最终支护力及变形量的影响。结果表明:地应力的增加将导致围岩变形及塑性区增大,所需支护力增加。中间主应力系数对计算结果有较大影响,应予以考虑;支护结构弹性模量的增加可以提高支护力,并大幅度减少围岩和支护结构变形;岩石弹性模量及临界软化系数的增加可以降低围岩变形及支护结构受力。 展开更多
关键词 岩石剪胀及软化 广义SMP强度准则 中间主应力 围岩—支护结构相互作用 参数敏感性分析
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饱和砂土不同应力路径下强度及剪胀真三轴试验研究
9
作者 张沛 杨雪强 陈古龙 《广东建材》 2024年第10期80-83,共4页
采用全自动加载真三轴仪对饱和砂土在大主应力方向与沉积方向平行的条件下,在不同固结压力(围压)50kPa、100kPa、200kPa条件下,针对不同应力路径b值取0,0.25,0.5,0.75,1进行真三轴固结排水剪切试验。结果表明:大主应变和偏应力、大主应... 采用全自动加载真三轴仪对饱和砂土在大主应力方向与沉积方向平行的条件下,在不同固结压力(围压)50kPa、100kPa、200kPa条件下,针对不同应力路径b值取0,0.25,0.5,0.75,1进行真三轴固结排水剪切试验。结果表明:大主应变和偏应力、大主应变和应力比、大主应变和有效应力比的关系基本上表现为光滑的硬化型、理想塑性。个别出现软化型的曲线,软化趋势很弱。在剪切过程中,随剪应力逐渐上升,变形模量逐渐上升,剪切强度也逐渐提高。b=1时曲线界于b=0.5~0.75时的曲线之间。中主应力系数在0.75左右时,曲线斜率达到峰值,且是不同中主应力系数曲线族中的最大值。在中主应力系数b处于区间0~0.5时,b值上升,饱和砂土剪胀性表现越来越显著;在b处于区间0.5~1时,剪胀呈现弱化趋势。整体上对比来看,饱和砂土剪胀特性在高围压状态下不同b值的剪胀性差异更加明显。 展开更多
关键词 饱和砂土 真三轴 固结排水 剪胀 应力比
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考虑剪胀效应的各向异性本构模型及其在圆柱扩孔中的应用
10
作者 万征 刘媛媛 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期2936-2954,共19页
自然沉积场地中的超固结黏土兼具各向异性与剪胀性质,但能同时准确描述上述特性的本构模型较少,而能将模型应用于土体的柱孔扩张分析就更为少见.为此,做了三点工作:(1)在超固结黏土UH模型基础上,引入随超固结度变化的变相应力比,并利用... 自然沉积场地中的超固结黏土兼具各向异性与剪胀性质,但能同时准确描述上述特性的本构模型较少,而能将模型应用于土体的柱孔扩张分析就更为少见.为此,做了三点工作:(1)在超固结黏土UH模型基础上,引入随超固结度变化的变相应力比,并利用非相关联流动法则反映受超固结度影响的剪胀特性;(2)采用修正的旋转硬化规则,利用塑性应变增量来驱动屈服面及塑性势面的转轴,使之反映初始各向异性以及循环加载下应力诱导各向异性特性.并采用基于SMP准则的变换应力方法来得到三维修正UH模型;(3)提出了一种自相似性模拟土体柱孔扩张方法.实测数据表明,在剪切加载下正常固结或者轻微超固结黏土处于体积收缩变形模式,而中度超固结则处于先剪缩后剪胀的变形模式,重度超固结黏土则是完全剪胀变形模式.K0固结黏土则表现为更高的剪切刚度以及稍高的残余强度,所提模型能够描述上述的剪胀规律以及各向异性特性.采用所提修正UH模型的三维本构方程及自相似性方法,分析了考虑超固结度以及K0固结条件下柱孔扩张过程中的土体应力场分布状态,并通过一系列各类型黏土的室内试验以及现场原位测试试验与所提模型及解析解方法的预测进行对比,验证了所提模型及解析方法的合理性及适用性. 展开更多
关键词 柱孔扩张 各向异性 剪胀 K0固结 本构方程
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考虑应力路径效应的堆石料剪胀方程研究
11
作者 赵勇博 张振东 +1 位作者 卞士海 史文龙 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第4期479-485,共7页
为揭示堆石料应力路径和剪胀特性相互影响机理,分析了等向压缩试验、常规三轴试验以及等p试验之间的应力应变响应关系。采用理论分析和试验验证的方法,在弹塑性本构模型框架下,提出一种新的考虑应力路径效应的剪胀方程构建方法,并通过... 为揭示堆石料应力路径和剪胀特性相互影响机理,分析了等向压缩试验、常规三轴试验以及等p试验之间的应力应变响应关系。采用理论分析和试验验证的方法,在弹塑性本构模型框架下,提出一种新的考虑应力路径效应的剪胀方程构建方法,并通过多种应力路径堆石料三轴试验对新的剪胀方程进行验证。预测结果表明:构建的剪胀方程可以考虑应力路径的影响,尤其是等应力比加载路径的影响。研究结论揭示了等向压缩试验和等p试验的重要性,建议在建立考虑应力路径影响的剪胀方程和本构模型时利用这两类试验。 展开更多
关键词 堆石料 应力路径 剪胀方程 等向压缩试验 等p试验 模型验证
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超固结比对合肥硬黏土剪胀特性的影响研究 被引量：1
12
作者 陈贺欣 陆国 +2 位作者 沈银斌 杨成斌 王杰 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第4期529-534,共6页
为了定量探讨超固结比(overconsolidation ratio,OCR)对合肥硬黏土剪胀性的影响,文章对合肥地区原状硬黏土进行三轴剪胀试验,并与重塑土试验结果进行对照;制备超固结比分别为1、2、4、8的重塑土进行三轴对比试验。结果表明:OCR为2.70~4... 为了定量探讨超固结比(overconsolidation ratio,OCR)对合肥硬黏土剪胀性的影响,文章对合肥地区原状硬黏土进行三轴剪胀试验,并与重塑土试验结果进行对照;制备超固结比分别为1、2、4、8的重塑土进行三轴对比试验。结果表明:OCR为2.70~4.68的原状土,其最大体积剪胀率为1.1%~3.0%,在一定范围内,OCR与最大体积剪胀率呈抛物线关系;重塑土与同深度原状土相比,最大体积剪胀率降低33.3%~36.4%,且部分土样出现先剪缩后剪胀的现象;与原状土相比,OCR越大,重塑土的剪胀性降低程度越大,重塑土样的最大体积剪胀率降低5%~51%,在一定范围内,重塑土OCR与最大体积剪胀率之间存在较强线性关系。 展开更多
关键词 合肥硬黏土 剪胀性 三轴试验 超固结比(OCR) 体积剪胀率
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胶凝砂砾石料剪胀特性试验 被引量：1
13
作者 蔡新 谢昕卓 杨杰 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期122-129,共8页
为探究弹性和塑性对胶凝砂砾石料(CSG)应力应变特性的影响,建立了适用于CSG的剪胀方程,参考粗粒土或堆石料剪胀特性的研究方式开展了一系列不同掺量和围压下的三轴压缩试验、三轴等向加卸载试验和三轴轴向加卸载试验,对CSG的剪胀特性进... 为探究弹性和塑性对胶凝砂砾石料(CSG)应力应变特性的影响,建立了适用于CSG的剪胀方程,参考粗粒土或堆石料剪胀特性的研究方式开展了一系列不同掺量和围压下的三轴压缩试验、三轴等向加卸载试验和三轴轴向加卸载试验,对CSG的剪胀特性进行了系统研究。试验结果表明:CSG加载过程中弹性和塑性应变都不可忽略,CSG在低围压下具有剪胀性,随着围压的增大逐渐向剪缩性过渡;由试验数据得到CSG的弹性体积应变和弹性剪应变,对比分析了考虑和不考虑弹性应变的CSG剪胀特性曲线,发现弹性应变对CSG剪胀特性影响较大,仅在高掺量、高围压、大应力条件下可以忽略弹性应变的影响;二次函数可以很好地描述CSG的剪胀特性。 展开更多
关键词 胶凝砂砾石料 三轴压缩试验 等向加卸载试验 剪胀性
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水泥土剪胀特性三轴试验与数值模拟验证 被引量：2
14
作者 许胜才 蔡军 甘彬宏 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期643-653,共11页
水泥土材料在剪切破坏过程中常会产生剪胀现象,但目前基于Mohr-Coulomb强度理论的恒定剪胀角模型不能正确表达水泥土材料在变形破坏过程中的非线性体积变化行为。因此,根据不同水泥掺入比和围压条件下的水泥土三轴压缩试验,结合塑性力... 水泥土材料在剪切破坏过程中常会产生剪胀现象,但目前基于Mohr-Coulomb强度理论的恒定剪胀角模型不能正确表达水泥土材料在变形破坏过程中的非线性体积变化行为。因此,根据不同水泥掺入比和围压条件下的水泥土三轴压缩试验,结合塑性力学理论,采用非线性拟合方法建立了能同时考虑单轴抗压强度、平均应力和等效塑性应变影响的剪胀角模型,并运用有限元技术进行了数值模拟验证。结果表明,水泥土三轴试验的应力-应变曲线呈软化型,水泥土发生破坏后会伴随着明显的体积膨胀。水泥土的剪胀行为通常用剪胀角来量化,考虑平均应力和等效塑性应变影响的剪胀角模型能够合理表达水泥土在峰后的非线性体积变化行为,模拟结果与试验结果具有较好的一致性。而将剪胀角取为恒定值会出现高估或低估剪胀效应的情况,不能正确反映水泥土峰后的非线性体积变化规律。 展开更多
关键词 水泥土 三轴试验 体积膨胀 剪胀角模型
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考虑渗流和剪胀特性的Z-P准则及巷道稳定性分析
15
作者 经来旺 黄旭 +3 位作者 尚佳乐 蒋浩杰 冯瑜腾 经纬 《金属矿山》 CAS 北大核心 2023年第12期1-8,共8页
在地下工程结构中,渗流和剪胀特性严重影响了巷道的稳定性。为了研究渗流和剪胀特性下巷道围岩的稳定性,基于Zienkiewicz-Pande准则和弹塑性理论,分析了受渗透水压力作用下的巷道围岩弹塑性解;推导了渗透水压力作用下的巷道围岩塑性区... 在地下工程结构中,渗流和剪胀特性严重影响了巷道的稳定性。为了研究渗流和剪胀特性下巷道围岩的稳定性,基于Zienkiewicz-Pande准则和弹塑性理论,分析了受渗透水压力作用下的巷道围岩弹塑性解;推导了渗透水压力作用下的巷道围岩塑性区半径、位移和应力分布的解析解;分析了中间主应力和剪胀角对巷道围岩塑性区的影响规律。结果表明:基于Z-P准则的塑性区半径、位移和围岩应力公式能够很好地反应规律;随着中间主应力的增大,塑性区半径、位移和弹性区应力先减小后增大,塑性区应力先增大后减小;渗流作用下的塑性区半径和位移显著增加;围岩的剪胀特性对巷道应力分布和塑性区半径影响较小,但对位移分布有显著影响,随着剪胀角的增加,塑性区位移逐渐提高。 展开更多
关键词 Z-P 准则 稳定性分析 渗流作用 剪胀特性 中间主应力
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粗粒土与结构接触面的可逆性与不可逆性剪胀规律 被引量：18
16
作者 张嘎 张建民 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期699-704,共6页
进行了粗粒土与结构接触面的单调和往返剪切试验,研究了接触面的剪胀特性。试验结果表明,接触面的剪胀体应变是由一个完全可逆性的体应变分量和一个不可逆性的体应变分量构成的。不可逆性剪胀体应变反映了接触面内的土颗粒破碎和剪切压... 进行了粗粒土与结构接触面的单调和往返剪切试验,研究了接触面的剪胀特性。试验结果表明,接触面的剪胀体应变是由一个完全可逆性的体应变分量和一个不可逆性的体应变分量构成的。不可逆性剪胀体应变反映了接触面内的土颗粒破碎和剪切压密两种物态变化,其变化规律与接触面的应力相对位移关系的演化规律具有相似性,是接触面力学特性演化的一个重要量度。可逆性剪胀体应变存在相变点,并表现出明显的剪切异向性,该异向性的主要内因是由于剪切引起的结构面附近土的结构异向性。基于接触面受力变形机理分析,引入有效剪应变等概念,建立了剪胀方程。 展开更多
关键词 接触面 可逆性剪胀 不可逆性剪胀 剪胀方程
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考虑剪胀性和应变软化的油砂非线性弹性模型 被引量：1
17
作者 高彦芳 任战利 +1 位作者 姜海龙 丁帅伟 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第1期43-50,共8页
油砂力学模型是石油工程设计与开发的基础。为了更精确地描述油砂的剪胀和应变软化特征,本文提出了一种四参数形式的轴应变偏应力、轴应变体应变模型,对比分析了四参数模型、南水模型和修正的成都科大模型对风城油砂轴应变偏应力、轴应... 油砂力学模型是石油工程设计与开发的基础。为了更精确地描述油砂的剪胀和应变软化特征,本文提出了一种四参数形式的轴应变偏应力、轴应变体应变模型,对比分析了四参数模型、南水模型和修正的成都科大模型对风城油砂轴应变偏应力、轴应变体应变测试数据的拟合效果,最后对剪胀扩容诱导的绝对渗透率和水的有效渗透率增量进行了预测。研究表明,四参数模型比南水模型、修正的成都科大模型更能合理描述油砂的应变软化、剪胀效应以及体应变演化。根据四参数模型能够更精确地预测剪胀诱导的绝对渗透率以及水的有效渗透率增量,其预测误差比修正的成都科大模型小50%以上。本文提出的四参数模型可以为油砂钻完井及热采数值模拟分析提供关键依据。 展开更多
关键词 剪胀 应变软化 油砂 非线性弹性 四参数模型
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红砂岩粗粒土剪胀效应大型三轴试验研究 被引量：28
18
作者 陈晓斌 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第A01期3145-3149,共5页
采用大型三轴试验仪,进行不同应力状态下的红砂岩粗粒土三轴试验,研究粗粒土在不同应力状态下的剪胀性和剪胀趋势影响因素。试验研究表明围压对粗粒土的剪胀性具有明显影响,在不同围压状态下,红砂岩粗粒土整体表现为高压剪缩低压剪胀,... 采用大型三轴试验仪,进行不同应力状态下的红砂岩粗粒土三轴试验,研究粗粒土在不同应力状态下的剪胀性和剪胀趋势影响因素。试验研究表明围压对粗粒土的剪胀性具有明显影响,在不同围压状态下,红砂岩粗粒土整体表现为高压剪缩低压剪胀,并且低围压下表现出先剪胀后剪缩趋势。当围压<200kPa时,体积增量比dεv/dε1为负值,土样表现为剪胀趋势;当围压>400kPa时,体积增量比dεv/dε1在整个剪切过程中为正值,土样表现为剪缩趋势。粗粒土剪胀趋势还随着轴向总应变发展而改变,开始时剪胀明显,随着轴向应变增加剪胀趋势缓减。粗粒土Rowe模型剪胀参数K值离散性较大,充分反映粗粒土剪切过程中粗、细颗粒间变形不协调性,并且随着总应变值ε1的增加,K值离散性减小。本试验结果认为红砂岩粗粒土的Rowe剪胀模型参数K=20～25。 展开更多
关键词 土力学 剪胀性 Rowe剪胀模型 剪胀系数 大型三轴试验 粗粒土
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考虑密度影响的粗粒料剪胀模型 被引量：1
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作者 姜景山 左永振 +3 位作者 程展林 韦有信 张超 夏威夷 《人民长江》 北大核心 2021年第4期182-186,共5页
密度对粗粒料的力学特性具有重要影响,而传统的土石坝应力变形分析较难考虑密度变化的影响。通过4组不同初始密度的粗粒料大型三轴试验,研究了密度对粗粒料强度和变形特性的影响。基于土石坝分析常用的邓肯-张模型,引入能反映粗粒料变... 密度对粗粒料的力学特性具有重要影响,而传统的土石坝应力变形分析较难考虑密度变化的影响。通过4组不同初始密度的粗粒料大型三轴试验,研究了密度对粗粒料强度和变形特性的影响。基于土石坝分析常用的邓肯-张模型,引入能反映粗粒料变形特征的Rowe剪胀方程,同时考虑密度对模型参数的影响,建立能考虑密度影响的粗粒料非线性剪胀模型。模型拟合结果表明:提出的剪胀模型能较好模拟粗粒料的剪胀性,合理反映粗粒料的力学特性,是一种理论简单、物理意义明确、参数确定方便、工程经验丰富的非线性剪胀模型。 展开更多
关键词 粗粒料 剪胀模型 密度 剪胀性 Rowe剪胀方程 摩擦特性
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基于折减法分析剪胀角对边坡稳定性的影响
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作者 周润健 孙超 郭浩天 《吉林建筑大学学报》 CAS 2023年第3期27-32,42,共7页
为探究剪胀角对边坡稳定性的影响,基于非关联流动法则并引入等效参数,利用AbaqusCAE有限元软件采用强度折减法对不同剪胀角条件下土质边坡的稳定性进行数值模拟分析研究.结果表明,采用等效参数分析剪胀角是可行的.剪胀角的存在能在一定... 为探究剪胀角对边坡稳定性的影响,基于非关联流动法则并引入等效参数,利用AbaqusCAE有限元软件采用强度折减法对不同剪胀角条件下土质边坡的稳定性进行数值模拟分析研究.结果表明,采用等效参数分析剪胀角是可行的.剪胀角的存在能在一定程度上提高边坡稳定性,当剪胀角介于0°~25°时,剪胀角越大边坡越稳定.用强度折减法分析边坡稳定性时,剪胀角随着强度的折减具有先增大后减小的规律.考虑剪胀角折减的安全系数在理论上更能反映边坡的真实安全状况,为研究剪胀角在边坡稳定性分析中的影响提供了一种新思路. 展开更多
关键词 剪胀角 边坡稳定性 非关联流动法则 强度折减法 安全系数
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