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珊瑚礁海岸沉积物输运及珊瑚砂岛演变研究综述
1
作者 姚宇 韩秀琪 +1 位作者 陈龙 许从昊 《泥沙研究》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期73-80,共8页
珊瑚礁海岸沉积物的输运及珊瑚砂岛的演变研究在我国起步较晚,同时南中国海的珊瑚砂岛是我国重要的海洋空间资源,涉及国家领土主权的核心利益,开展这方面研究具有重要的学术价值和现实意义。综合分析了推移质和悬移质碳酸盐沉积物输运... 珊瑚礁海岸沉积物的输运及珊瑚砂岛的演变研究在我国起步较晚,同时南中国海的珊瑚砂岛是我国重要的海洋空间资源,涉及国家领土主权的核心利益,开展这方面研究具有重要的学术价值和现实意义。综合分析了推移质和悬移质碳酸盐沉积物输运过程及其影响因素,重点介绍了短波、低频长波和海流对沉积物输运的驱动机制,以及粗糙珊瑚对沉积物的遮蔽效应。总结分析了珊瑚砂岛的动态演变规律及其影响因素,并重点介绍了珊瑚砂岛在长期海平面上升和短期风暴潮增强时的演变规律,并提出了今后研究需要关注的方向。 展开更多
关键词 珊瑚礁 珊瑚砂 沉积物输运 珊瑚砂岛 海岸演变
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不同形状的珊瑚砂颗粒沉降试验研究
2
作者 陈杰 蒋超 +1 位作者 蒋昌波 姚震 《泥沙研究》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期8-15,共8页
珊瑚砂在液体中的沉速是反映泥沙运动特性的一个重要物理量。由于珊瑚砂形状多样,套用现有的珊瑚砂沉速公式进行计算并不合适。针对珊瑚砂颗粒开展形状分析,将珊瑚砂颗粒分成枝棒状、片状和块状3种形状,然后开展单颗粒沉降试验。基于试... 珊瑚砂在液体中的沉速是反映泥沙运动特性的一个重要物理量。由于珊瑚砂形状多样,套用现有的珊瑚砂沉速公式进行计算并不合适。针对珊瑚砂颗粒开展形状分析,将珊瑚砂颗粒分成枝棒状、片状和块状3种形状,然后开展单颗粒沉降试验。基于试验数据,分析不同形状珊瑚砂颗粒的沉降特性,与各家理论公式计算结果进行比较分析,选取经典的珊瑚砂颗粒沉速公式,引入颗粒形状系数进行公式修正,从而推求了枝棒状、片状和块状珊瑚砂颗粒的阻力系数和沉降速度公式。该公式充分考虑不规则珊瑚砂颗粒形状的影响,具有更高的计算精度和适用性。 展开更多
关键词 珊瑚砂 颗粒形状 沉降速度 阻力系数
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岛礁的隧洞开发初探及珊瑚砂层地表预注浆后开挖特性研究
3
作者 魏强 陈旭光 +2 位作者 李鹏 刘茜茜 王阳 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期151-162,共12页
由于岛礁空间有限,且陆域吹填受制于海洋地质条件,因此亟需探求拓展岛礁空间的新方案。本文针对岛礁空间不足的现状,提出了建设岛礁隧洞的方案,并基于岛礁工程环境的特殊性,提出了珊瑚砂软弱地层的地表预注浆加固方法,并研发了控压式预... 由于岛礁空间有限,且陆域吹填受制于海洋地质条件,因此亟需探求拓展岛礁空间的新方案。本文针对岛礁空间不足的现状,提出了建设岛礁隧洞的方案,并基于岛礁工程环境的特殊性,提出了珊瑚砂软弱地层的地表预注浆加固方法,并研发了控压式预注浆试验系统,开展了珊瑚砂软弱地层结构的地表预注浆扩散试验,得到了浆液运移扩散特性;通过优选注浆参数,开展了饱和条件下珊瑚砂层隧洞预注浆加固与未注浆的开挖力学模型试验,分析了围岩应力、地表沉降、涌水量的响应特征。研究结果表明:在珊瑚砂软弱地层中,浆液运移扩散距离同浆液水灰比和注浆压强均有正相关性,渗透系数在水灰比为2.0时突然增大;渗流条件下,隧洞1倍洞径处的围压受到开挖扰动的影响而增大;通过对比预注浆段和未注浆段试验结果,隧洞掘进过程中地表沉降值缩减了92.68%,涌水速率下降为0.3 mL/min。试验结论验证了岛礁环境中开挖隧洞的可行性,对于岛礁隧洞的预加固工程有一定的参考作用。 展开更多
关键词 岛礁隧洞 预注浆 钙质珊瑚砂 浆液扩散模型 开挖扰动
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不同改良剂对珊瑚砂理化性质和氮素固持的影响
4
作者 陈涵 邹碧 +4 位作者 李应文 李泳兴 李志安 陈慧娟 王法明 《热带亚热带植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期10-16,共7页
高碱环境和土壤养分的匮乏严重限制了我国热带珊瑚岛土壤环境下植物的生长适应能力,因此,珊瑚砂改良对促进珊瑚岛植被恢复,维持珊瑚岛生态环境可持续健康发展具有重要意义。该研究通过室内土柱模拟试验,对比了同一梯度下4种常用土壤改... 高碱环境和土壤养分的匮乏严重限制了我国热带珊瑚岛土壤环境下植物的生长适应能力,因此,珊瑚砂改良对促进珊瑚岛植被恢复,维持珊瑚岛生态环境可持续健康发展具有重要意义。该研究通过室内土柱模拟试验,对比了同一梯度下4种常用土壤改良材料(蛭石、珍珠岩、生物炭和钙基膨润土)对珊瑚砂理化性质、氮素淋溶以及总氮含量的影响。结果表明,与对照(CK)相比,施用生物炭使珊瑚砂pH显著降低1.4%,钙基膨润土、生物炭和蛭石能够显著提高珊瑚砂的阳离子交换量至CK的24.21、10.43和9.43倍。同时,施用生物炭、钙基膨润土和蛭石并不能降低以硝态氮形式为主的氮素淋失,但是能显著减少其他途径的氮素损失,从而达到促进珊瑚砂氮素固持的效果,3种改良剂施用下的珊瑚砂总氮损失相较于CK分别降低了40.92%、27.32%和25.09%。因此,施用生物炭、钙基膨润土和蛭石均能有效提高珊瑚砂土壤质量,对改良珊瑚砂和热带珊瑚岛植被恢复具有重要意义,其中生物炭的改良效果最为显著,是改良珊瑚砂的理想材料。 展开更多
关键词 珊瑚砂 土壤改良 氮肥淋失 氮素固持
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加载频率对饱和珊瑚砂剪切模量硬化和衰退特性的影响
5
作者 杨铮涛 秦悠 +1 位作者 吴琪 陈国兴 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期99-106,共8页
为探究循环加载频率f对珊瑚砂动剪切模量硬化和衰退特性的影响,采用不同f(0.01Hz、0.05Hz、0.1Hz、0.5Hz、1Hz)的分级和单级加载模式,开展中密、均等固结、应力控制的饱和珊瑚砂不排水循环剪切试验。珊瑚砂的孔压门槛剪应变(低于该应变... 为探究循环加载频率f对珊瑚砂动剪切模量硬化和衰退特性的影响,采用不同f(0.01Hz、0.05Hz、0.1Hz、0.5Hz、1Hz)的分级和单级加载模式,开展中密、均等固结、应力控制的饱和珊瑚砂不排水循环剪切试验。珊瑚砂的孔压门槛剪应变(低于该应变不会产生超静孔压)和模量门槛剪应变(低于该应变不会产生剪切模量衰退)的大小基本相同,可统一称为门槛剪应变γ_(th),且γ_(th)值的大小不受f的影响。低应变(≤γ_(th))时,动剪切模量G随循环剪应变幅值γ_(a)的增大而增大,与施加的循环应力比(CSR)呈二次多项式关系,模量硬化指数δ_(s)最大可达1.2;高应变(>γ_(th))时,G-γ_(a)关系曲线不受f的影响,模量衰退指数δ_(d)可表示为γ_(a)的负幂函数;G随循环次数N增大而衰退的速率随f的增大而减小,与f相关的δ_(d)可表示N的显式表达式。 展开更多
关键词 珊瑚砂 动剪切模量 加载频率 门槛剪应变 模量硬化 模量衰退
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饱和珊瑚砂液化特性动三轴试验研究
6
作者 郭舒洋 崔杰 +3 位作者 吴杨 单毅 中田幸男 梶山慎太郎 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期84-94,共11页
为调查饱和珊瑚砂液化相关特性与发展规律,针对饱和Chibishi珊瑚砂,开展一系列不排水循环三轴试验,研究相对密度D r和循环应力比CSR对饱和Chibishi珊瑚砂的超孔隙水压力Δu、轴向应变εa及动强度特性的影响,并分析不同地区珊瑚砂抗液化... 为调查饱和珊瑚砂液化相关特性与发展规律,针对饱和Chibishi珊瑚砂,开展一系列不排水循环三轴试验,研究相对密度D r和循环应力比CSR对饱和Chibishi珊瑚砂的超孔隙水压力Δu、轴向应变εa及动强度特性的影响,并分析不同地区珊瑚砂抗液化强度的差异性。结果表明,饱和Chibishi珊瑚砂的Δu发展模式根据不同的CSR水平可以分为前期均匀增长型、前期突增型和后期突增型;此外,采用一种新的孔压模型对前期均匀增长型、前期突增型的孔压比r u进行表征,Chibishi珊瑚砂在相同的D r条件下,双幅应变εDA达到5%的循环次数N随着CSR水平的增加而逐渐减小;各珊瑚砂在同一里氏震级对应的等效循环振动次数下,抗液化强度CRR的增长模式存在显著差异。研究结果可丰富对珊瑚砂液化特征的认知,同时对近岸和沿海工程的抗震设计提供参考依据。 展开更多
关键词 饱和珊瑚砂 孔压发展 轴应变发展 动强度
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掺珊瑚砂粉砂浆抗硫酸镁侵蚀性能研究
7
作者 马英 李淯伟 邰安 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2024年第4期1380-1387,共8页
本文研究了硫酸镁作用下掺珊瑚砂粉(CSP)和辅助胶凝材料(SCMs)砂浆的抗硫酸镁侵蚀性能。在5和20℃硫酸镁溶液中侵蚀至365 d,通过外观、长度变化、抗压强度,结合X射线衍射谱和傅里叶变换红外光谱分析砂浆的抗硫酸镁侵蚀性能。发现在5℃... 本文研究了硫酸镁作用下掺珊瑚砂粉(CSP)和辅助胶凝材料(SCMs)砂浆的抗硫酸镁侵蚀性能。在5和20℃硫酸镁溶液中侵蚀至365 d,通过外观、长度变化、抗压强度,结合X射线衍射谱和傅里叶变换红外光谱分析砂浆的抗硫酸镁侵蚀性能。发现在5℃的硫酸镁溶液中侵蚀至365 d时,掺CSP砂浆发生严重劣化。掺20%(质量分数)CSP的抗硫酸盐硅酸盐水泥比掺20%(质量分数)CSP的普通硅酸盐水泥表现出更好的抗硫酸镁侵蚀性能。在5℃下粉煤灰和矿渣有助于改善掺CSP砂浆的抗硫酸镁侵蚀性能,然而在20℃下硅灰降低其抗硫酸镁侵蚀性能。在5℃下掺CSP砂浆主要发生镁盐和碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀并伴随少量石膏生成,在20℃下主要发生镁盐和石膏型硫酸盐侵蚀。 展开更多
关键词 珊瑚砂粉 硫酸镁侵蚀 碳硫硅钙石 粉煤灰 矿渣 硅灰
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K_(0)固结珊瑚砂的应力-应变模型及变形参数研究 被引量：2
8
作者 张季如 彭伟珂 郑颜军 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期478-485,共8页
珊瑚砂作为岛礁吹填地基的填料,在填筑期的应力路径具有K_(0)固结的特点。利用三轴试验系统对不同初始相对密度的珊瑚砂进行了一系列的K_(0)固结试验,研究了珊瑚砂的应力–应变特性,测试了珊瑚砂的K_(0)系数和颗粒破碎率。基于广义虎克... 珊瑚砂作为岛礁吹填地基的填料,在填筑期的应力路径具有K_(0)固结的特点。利用三轴试验系统对不同初始相对密度的珊瑚砂进行了一系列的K_(0)固结试验,研究了珊瑚砂的应力–应变特性,测试了珊瑚砂的K_(0)系数和颗粒破碎率。基于广义虎克定律,建立了幂函数形式的非线性弹性模型来描述K_(0)固结珊瑚砂的应力–应变关系,提出了变形参数的函数表达式,并将模型计算结果与试验曲线进行了对比。结果表明:K_(0)固结珊瑚砂的应力-应变关系可用幂函数表示。随着轴向有效应力的增加,K_(0)减小,颗粒破碎率增大。在相同的轴向有效应力条件下,珊瑚砂的初始相对密度越小,K_(0)越大,颗粒破碎率越高。在K_(0)状态下,随着轴向有效应力的增加,珊瑚砂的切线模量增加,切线泊松比减小。珊瑚砂的初始相对密度越大,相同轴向有效应力下的切线模量越大,切线泊松比越小。幂函数模型合理地预测了一定应力范围内K_(0)固结珊瑚砂的应力–应变关系,模型及变形参数反映了K_(0)固结的应力路径对应力–应变关系的影响。 展开更多
关键词 应力-应变模型 变形参数 珊瑚砂 K_(0)固结 静止土压力系数
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填土应力路径下珊瑚砂幂律应力-应变模型的适用性研究 被引量：1
9
作者 张季如 郑颜军 +2 位作者 彭伟珂 王磊 陈敬鑫 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1309-1318,共10页
岛礁工程建设常用珊瑚砂吹填地基或作为土工构筑物的填料。珊瑚砂在填筑期的应力路径具有静止土压力系数K_(0)固结和等应力比路径的特点,为了准确预估填筑期的填土变形量,需要建立能够反映填土应力路径影响的变形计算模型。根据广义虎... 岛礁工程建设常用珊瑚砂吹填地基或作为土工构筑物的填料。珊瑚砂在填筑期的应力路径具有静止土压力系数K_(0)固结和等应力比路径的特点,为了准确预估填筑期的填土变形量,需要建立能够反映填土应力路径影响的变形计算模型。根据广义虎克定律,建立了幂律形式的非线性弹性模型来描述土体的应力-应变关系,提出了变形参数的表达式。对珊瑚砂开展了K_(0)固结试验和等应力比路径下的排水三轴压缩试验,分析了珊瑚砂的应力-应变曲线和颗粒破碎状况,研究了幂律应力-应变模型的适用性,并将模型计算结果与试验曲线进行了对比。结果表明:填土路径下的应力-应变曲线具有幂函数曲线形式,可以用幂律非线性弹性模型来描述。模型的切线模量和切线泊松比均可以表示为轴向有效应力的函数,并通过与主应力比或系数K_(0)相关的参数得到表达。等应力比路径下的切线泊松比和切线模量随着轴向有效应力的增加而增大。在相同的轴向有效应力条件下,主应力比越大,切线模量越大,切线泊松比越小。随着轴向有效应力的增加,K_(0)固结珊瑚砂的静止土压力系数和切线泊松比减小,切线模量增大。在试验应力范围内,填土路径下珊瑚砂的颗粒破碎量都很小,对应力-应变特性的影响不大。幂律模型合理地预测了一定主应力比值范围内等应力比路径下珊瑚砂的应力-应变曲线,并能够考虑应力路径对应力-应变关系的影响。 展开更多
关键词 幂律应力-应变模型 应力路径三轴试验 珊瑚砂 等应力比路径 K0固结
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基于剪切应变特征的饱和珊瑚砂超静孔压发展模型试验研究
10
作者 吴琪 王路阳 +3 位作者 刘启菲 周正龙 马维嘉 陈国兴 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期2091-2099,共9页
利用空心圆柱扭剪仪,针对南沙岛礁饱和珊瑚砂试样进行了一系列不排水循环扭剪试验,以探究细粒含量FC、相对密度D_(r)及循环应力比CSR对饱和珊瑚砂超静孔压比R_(u)增长特性的影响。试验结果表明:R_(u)-N曲线发展速率随FC及CSR的增大而增... 利用空心圆柱扭剪仪,针对南沙岛礁饱和珊瑚砂试样进行了一系列不排水循环扭剪试验,以探究细粒含量FC、相对密度D_(r)及循环应力比CSR对饱和珊瑚砂超静孔压比R_(u)增长特性的影响。试验结果表明:R_(u)-N曲线发展速率随FC及CSR的增大而增大,随D_(r)的增大而减小;饱和珊瑚砂的R_(u)-N曲线发展速率明显超出了陆域石英砂,传统的Seed孔压模型对珊瑚砂孔压发展规律的表征不完全适用。相同的FC和D_(r)下,不同CSR作用下的珊瑚砂R_(u)与剪应变幅值γ_(a)具有唯一性关系。建立了基于剪应变特征的孔压发展预测模型,分析表明,孔压模型参数A为土性相关的常数,密度修正的孔压模型参数的B/(D_(r))^(1.5)与等效骨架孔隙比e_(sk)^(*)具有单一的负幂函数关系。 展开更多
关键词 珊瑚砂 细粒含量 超静孔压 剪切应变 等效骨架孔隙比
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恒定流作用下珊瑚砂输运特性试验研究
11
作者 陈杰 罗元拼 +4 位作者 蒋昌波 伍志元 李勰 李川楠 蒋超 《长沙理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2023年第4期11-19,共9页
【目的】针对现有对珊瑚砂起动和输运研究的不足,基于室内水槽试验,研究了恒定流作用下珊瑚砂的起动规律和输运特性。【方法】利用电子显微镜对珊瑚砂颗粒进行观测,确定了珊瑚砂中轴长度与筛分粒径之间的关系;利用现代化测量技术测得了... 【目的】针对现有对珊瑚砂起动和输运研究的不足,基于室内水槽试验,研究了恒定流作用下珊瑚砂的起动规律和输运特性。【方法】利用电子显微镜对珊瑚砂颗粒进行观测,确定了珊瑚砂中轴长度与筛分粒径之间的关系;利用现代化测量技术测得了珊瑚砂起动流速和输沙率。【结果】与经典的石英砂起动流速及输沙率计算公式进行了比较分析,并修正了经验公式,使其适用于珊瑚砂起动流速的计算。【结论】由于珊瑚砂的形状极不规则,相比筛分粒径相同的石英砂,珊瑚砂的起动流速更小,珊瑚砂单宽推移质输沙率随水深的增加而显著减小。研究成果丰富了泥沙输运理论。 展开更多
关键词 珊瑚砂 泥沙起动 推移质 输沙率 恒定流
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级配对珊瑚砂颗粒破碎与变形特性的影响
12
作者 蔡正银 陈元义 +1 位作者 朱洵 唐译 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期661-670,共10页
珊瑚砂具有典型的颗粒破碎特征,而破碎导致的粒径变化对珊瑚砂力学特性有显著的影响。为探究初始级配和围压对珊瑚砂颗粒破碎及变形特性的影响,选择4种不同初始颗粒级配的试样在4种不同围压下进行了三轴固结排水剪切试验。研究结果表明... 珊瑚砂具有典型的颗粒破碎特征,而破碎导致的粒径变化对珊瑚砂力学特性有显著的影响。为探究初始级配和围压对珊瑚砂颗粒破碎及变形特性的影响,选择4种不同初始颗粒级配的试样在4种不同围压下进行了三轴固结排水剪切试验。研究结果表明:在小围压下,剪切过程中不同级配的珊瑚砂试样的应力应变关系均表现出应变软化现象,体变曲线呈现出非常明显的剪胀,而且粒组的颗粒粒径越细,峰值强度越大,体积应变也越大。随着围压的增加,粗颗粒级配砂样表现为应变硬化。研究发现对于某一级配,随着围压的增加加剧了珊瑚砂颗粒破碎的发生,两者之间存在显著的幂函数关系。通过引入级配参数β,建立了颗粒破碎率Br与级配和围压之间的关系表达式。研究还发现在e-(p’/pa)ξ平面内,不同级配的珊瑚砂试样临界状态线为相互平行的直线,其截距eГ与初始孔隙比eic、级配参数β之间存在显著的线性关系,并据此建立了考虑级配影响的珊瑚砂临界状态方程。 展开更多
关键词 珊瑚砂 颗粒级配 临界状态 颗粒破碎 本构模型
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柱状珊瑚砂静水沉降试验研究 被引量：1
13
作者 蒋超 陈杰 +3 位作者 蒋昌波 姚震 梁海 伍志元 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期57-67,共11页
沉降速度是珊瑚砂的一个重要物理参数。由于柱状珊瑚砂与其他形状的珊瑚砂有着明显的差异,套用现有珊瑚砂的沉速公式进行计算并不合适。本文选取柱状珊瑚砂进行单颗粒沉降试验,研究静水中柱状珊瑚砂沉降速度及其影响因素,通过讨论分析... 沉降速度是珊瑚砂的一个重要物理参数。由于柱状珊瑚砂与其他形状的珊瑚砂有着明显的差异,套用现有珊瑚砂的沉速公式进行计算并不合适。本文选取柱状珊瑚砂进行单颗粒沉降试验,研究静水中柱状珊瑚砂沉降速度及其影响因素,通过讨论分析不同的等效粒径和形状系数对柱状珊瑚砂沉降速度的影响,发现柱状珊瑚砂的沉降速度与等容粒径和Corey形状系数密切相关,基于本文试验数据推求了适用于计算柱状珊瑚砂沉降速度的经验公式,丰富了海岸泥沙理论。 展开更多
关键词 柱状珊瑚砂 沉降速度 阻力系数 形状系数
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不同循环加载方式下饱和珊瑚砂的液化流动特性 被引量：1
14
作者 秦悠 杨铮涛 +2 位作者 吴琪 赵凯 陈国兴 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1625-1634,共10页
循环荷载作用下饱和砂土的超静孔压累积是导致土体液化的原因,将可液化砂土视为流体是一种较新的液化研究思路。通过循环应力主轴90°跳转和连续旋转的均等固结、不排水循环剪切试验,探究了不同循环加载方式下饱和珊瑚砂的液化流动... 循环荷载作用下饱和砂土的超静孔压累积是导致土体液化的原因,将可液化砂土视为流体是一种较新的液化研究思路。通过循环应力主轴90°跳转和连续旋转的均等固结、不排水循环剪切试验,探究了不同循环加载方式下饱和珊瑚砂的液化流动特性,发现以初始表观黏度η0规准的表观黏度比η/η0与超静孔压比ru的关系受循环应力路径的影响显著,η/η0随ru的增大而渐进衰退;而平均流动系数k随r_(u)的增长呈指数函数形式增大。循环应力比CSR(CSR=0.25~0.40)和循环加载频率f(f=0.1~1 Hz)对η/η0-ru和k-r_(u)关系的影响均不敏感。不论循环应力主轴90°跳转或连续旋转,发现表观黏度梯度和平均流动系数梯度均随ru的增大呈现出先增后减的特征,其反转点的ru≈0.9,可视为饱和珊瑚砂由固态向液态转变的相变孔压比ruth,以相应的相变平均流动系数k_(th)规准的k/k_(th)-r_(u)的所有试验数据点处于一个窄带内,且k/k_(th)随r_(u)增长服从指数函数关系。 展开更多
关键词 液化流动特性 饱和珊瑚砂 不排水循环剪切试验 循环加载方式 应力主轴转动
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各向异性固结下饱和珊瑚砂的不排水循环反应特性 被引量：1
15
作者 秦悠 马维嘉 +2 位作者 吴琪 赵凯 陈国兴 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期177-186,共10页
珊瑚砂是海洋成因的碳酸盐土,碳酸钙含量大于90%,由于其赋存条件特殊,波浪与地震作用导致珊瑚砂的循环应力状态异常复杂。为探究复杂静、动应力状态下饱和珊瑚砂的不排水循环反应特性,利用GDS空心圆柱扭剪仪对南沙珊瑚砂开展不同固结条... 珊瑚砂是海洋成因的碳酸盐土,碳酸钙含量大于90%,由于其赋存条件特殊,波浪与地震作用导致珊瑚砂的循环应力状态异常复杂。为探究复杂静、动应力状态下饱和珊瑚砂的不排水循环反应特性,利用GDS空心圆柱扭剪仪对南沙珊瑚砂开展不同固结条件下90°跳转循环应力路径的系列不排水循环剪切试验。试验结果表明:各向异性固结条件下,超静孔压u_(e)和广义剪应变γ_(g)的增长速率随固结方向角α_(c)的增大而显著增加,而随固结比kc的增大而显著降低。在相同固结条件下,u_(e)和γ_(g)的增长速率随循环加载方向角α_(σ)的增大表现出先增后减的趋势。提出循环偏应力比q_(a)/S_(PT)(循环偏应力幅值q_(a)与不排水单调剪切试验得到的相变强度SPT之比)作为循环应力水平指标,不同的固结条件和循环加载路径下,饱和珊瑚砂的抗液化强度曲线有唯一性,且q_(a)/S_(PT)与失效循环次数N_(L)呈负幂函数关系。结合修正的SPT预测公式,以q_(a)/S_(PT)作为表征复杂静、动应力条件下抗液化强度指标更具简单且适用范围宽的优点。 展开更多
关键词 珊瑚砂液化特性 不排水循环剪切试验 各向异性固结 循环应力主轴转动
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珊瑚砂掺量对超高性能混凝土力学及干湿循环耐久性的影响研究 被引量：2
16
作者 温媛媛 弓永胜 +1 位作者 任蓉 闫建文 《建筑结构》 北大核心 2023年第10期82-85,81,共5页
为研究珊瑚砂掺量对超高性能混凝土(UHPC)的抗压、抗折力学性能及干湿循环耐久性的影响,用珊瑚砂取代石英砂制备成UHPC,替代率分别为0%、20%、40%、60%、80%、100%,研究了不同珊瑚砂掺量的UHPC的抗压、抗折和抗硫酸盐干湿循环能力。结... 为研究珊瑚砂掺量对超高性能混凝土(UHPC)的抗压、抗折力学性能及干湿循环耐久性的影响,用珊瑚砂取代石英砂制备成UHPC,替代率分别为0%、20%、40%、60%、80%、100%,研究了不同珊瑚砂掺量的UHPC的抗压、抗折和抗硫酸盐干湿循环能力。结果表明:在标准养护28d后,掺入100%的珊瑚砂UHPC的抗压强度为108.9MPa,抗折强度为37.7MPa,珊瑚砂由于其吸水性强的特点会抑制UHPC早期抗压强度(28d前)的发展,抗折强度变化率高于抗压强度;随着硫酸钠干湿循环次数的增加,UHPC抗压强度逐渐增加,珊瑚砂掺量与抗压强度差值之间存在较好的相关性;干湿循环15次时,UHPC基体中水泥砂浆结构更加疏松多孔,孔隙直径较大,水化产物晶体数量少,而干湿循环60次时,珊瑚砂掺量为100%的UHPC组的扫描电镜中钙矾石晶体发育状态良好,其结构尺寸较小且极为纤细。 展开更多
关键词 珊瑚砂 超高性能混凝土 抗压强度 抗折强度 干湿循环 耐久性
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循环加载频率对饱和珊瑚砂液化特性的影响 被引量：1
17
作者 杨铮涛 秦悠 +1 位作者 吴琪 陈国兴 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期2648-2656,共9页
人们对循环加载频率f对饱和石英砂液化特性的影响已进行大量的不排水循环试验研究,但循环加载频率f对饱和珊瑚砂液化特性的影响尚未引起重视。为探究f对饱和珊瑚砂液化特性的影响,针对中密、均等固结的饱和珊瑚砂试样,开展了f=0.01~1.00... 人们对循环加载频率f对饱和石英砂液化特性的影响已进行大量的不排水循环试验研究,但循环加载频率f对饱和珊瑚砂液化特性的影响尚未引起重视。为探究f对饱和珊瑚砂液化特性的影响,针对中密、均等固结的饱和珊瑚砂试样,开展了f=0.01~1.00 Hz、循环主应力路径90°跳转的系列不排水循环剪切试验。试验表明:孔压比ru和广义剪应变γg的增长速率随f增大而降低,到达初始液化所需的液化次数NL随f增大而增大;不同循环加载方式引起的广义剪应变幅值γga与峰值孔压比rumax存在事实上的唯一性关系,且γga可表示为以rumax为自变量的正切函数;f的增大会减弱试样的剪胀性。引入单元体循环应力比USR作为施加于试样的循环应力水平指标,USR-NL关系曲线随f的增大而移向右上侧,不同f的USR-NL关系曲线均服从相同形式的负幂函数。这意味着饱和珊瑚砂的抗液化强度随f的增大而增大。 展开更多
关键词 饱和珊瑚砂 液化特性 加载频率 循环加载模式 抗液化强度
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不同循环应力路径下饱和珊瑚砂超静孔压增长的改进应力模型 被引量：1
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作者 秦悠 杜歆宇 +2 位作者 马维嘉 吴琪 陈国兴 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1729-1738,共10页
为探究复杂循环加载下不同相对密实度D_(r)的珊瑚砂超静孔压u_(e)增长特性,利用GDS空心圆柱扭剪仪对饱和珊瑚砂进行了系列循环应力主轴90°跳转的均等固结不排水循环剪切试验。试验表明,循环应力路径、应力水平和D_(r)显著影响饱和... 为探究复杂循环加载下不同相对密实度D_(r)的珊瑚砂超静孔压u_(e)增长特性,利用GDS空心圆柱扭剪仪对饱和珊瑚砂进行了系列循环应力主轴90°跳转的均等固结不排水循环剪切试验。试验表明,循环应力路径、应力水平和D_(r)显著影响饱和珊瑚砂u_(e)增长模式;建立了适用于不同D_(r)和循环加载模式的超静孔压比r_(u)表达式,引入单元体循环应力比USR作为表征复杂循环应力路径的应力指标,给出了模型参数λ_(1)和θ基于USR和D_(r)的表达式。所建立的r_(u)表达式对复杂循环加载模式下不同D_(r)的饱和珊瑚砂r_(u)增长有较好的预测效果。文献中不同类型砂的试验数据独立验证了所建立的r_(u)表达式的适用性。 展开更多
关键词 饱和珊瑚砂 不排水循环剪切试验 相对密实度 循环应力主轴90°跳转 超静孔压增长模型
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土工格栅加筋珊瑚砂的强度及变形特性试验研究 被引量：1
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作者 骆赵刚 丁选明 +2 位作者 欧强 蒋春勇 方华强 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1053-1064,共12页
珊瑚岛礁钙质砂作为海洋工程建设的主要原材料,具有碳酸钙含量高、多孔隙、颗粒易破碎等特征。为了进一步提高海洋工程建设中岩土构筑物的强度及稳定性,采用土工格栅加筋珊瑚砂是一种潜在的有效手段。通过一系列的室内三轴压缩试验,探... 珊瑚岛礁钙质砂作为海洋工程建设的主要原材料,具有碳酸钙含量高、多孔隙、颗粒易破碎等特征。为了进一步提高海洋工程建设中岩土构筑物的强度及稳定性,采用土工格栅加筋珊瑚砂是一种潜在的有效手段。通过一系列的室内三轴压缩试验,探究土工格栅加筋层数、初始含水率、围压等因素对加筋珊瑚砂强度及变形特性的影响。研究发现:格栅加筋能够明显地改善珊瑚砂的力学性能,随着格栅层数的增加,加筋珊瑚砂整体的强度逐渐上升,偏应力-应变关系总体呈现硬化趋势,侧向的鼓胀变形得到明显改善;似黏聚力随着格栅层数增加近似呈线性递增,内摩擦角轻微降低;随着初始含水率的增加,格栅加筋珊瑚砂的强度呈轻微衰减趋势,似黏聚力变化不大,但内摩擦角相比干砂最大下降了约4°;三轴应力状态下的格栅加筋珊瑚砂颗粒破碎受围压影响较大,低于400k Pa围压下的相对破碎率主要在3%以内。此外,基于格栅与珊瑚砂相互作用特征,考虑并计算得到格栅产生的侧向与轴向附加应力,研究结果进一步丰富了对格栅加筋珊瑚砂机制的认识。 展开更多
关键词 土工格栅 珊瑚砂 三轴试验 力学性能 变形特征
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考虑级配影响的珊瑚砂最大动剪切模量试验研究 被引量：1
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作者 梁珂 岳冲 +1 位作者 周正龙 杭天柱 《土木与环境工程学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2023年第6期95-103,共9页
对不同级配的南沙岛礁珊瑚砂进行共振柱试验,测试不同孔隙比e的珊瑚砂在20~300 kPa围压下的最大动剪切模量G_(0),分析不均匀系数C_(u)、平均粒径d_(50)和细粒含量F_(c)对珊瑚砂G_(0)的影响,并建立珊瑚砂的G_(0)经验模型。结果表明:珊瑚... 对不同级配的南沙岛礁珊瑚砂进行共振柱试验,测试不同孔隙比e的珊瑚砂在20~300 kPa围压下的最大动剪切模量G_(0),分析不均匀系数C_(u)、平均粒径d_(50)和细粒含量F_(c)对珊瑚砂G_(0)的影响,并建立珊瑚砂的G_(0)经验模型。结果表明:珊瑚砂的孔隙比e普遍大于陆源砂砾土;同一有效围压σ'0下,珊瑚砂的G_(0)-e曲线随C_(u)的增大而降低,随d_(50)的增大而升高,以F_(c)≈20%为界,随F_(c)的增大先降低后缓慢升高;陆源砂砾土的G_(0)经验模型将低估珊瑚砂的G_(0)值;F_(c)对G_(0)影响的本质是不同细粒含量的珊瑚砂具有不同的C_(u)和d_(50),C_(u)和d_(50)对G_(0)的影响隐含了F_(c)对G_(0)的影响。基于Hardin模型给出考虑C_(u)、d_(50)影响的珊瑚砂G_(0)预测模型,并引入修正系数A',以考虑颗粒类型等复杂因素的综合影响,采用不同海洋珊瑚砂的试验数据对G_(0)预测模型进行验证。 展开更多
关键词 珊瑚砂 最大动剪切模量 共振柱试验 级配
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