深部岩土力学与地下工程国家重点实验室开放基金(SKLGDUEK1109)
- 作品数：6 被引量：56H指数：4
- 相关作者：夏红春周国庆陆勇汪平生赖泽金更多>>
- 相关机构：中国矿业大学徐州工程学院聊城大学更多>>
- 发文基金：深部岩土力学与地下工程国家重点实验室开放基金国家自然科学基金江苏省普通高校研究生科研创新计划项目更多>>
- 相关领域：建筑科学矿业工程更多>>
- 矿物成分对土力学特性影响的试验研究被引量：2
- 2015年
- 利用TSZ-2型三轴仪对不同含水率及不同百分比含量的膨润土、高岭土以及石英粉等所制成的人工土样进行了三轴剪切试验,获得了矿物成分及其含量、围压、含水率等因素对土力学性质的影响。结果表明:当膨润土的含量≤25%时,土的抗剪强度随膨润土含量的增加而提高,含量>25%时,土的抗剪强度随膨润土含量的增加而降低;当试样中高岭土含量≤37.5%时,土的抗剪强度随高岭土含量的增加而降低,含量>37.5%时,情况则相反;在其他条件相同的情况下,随着试样中石英粉含量的增加,土的抗剪强度明显降低。矿物成分的含量对土抗剪强度的影响规律与土的含水率及围压均无关。土中粘性矿物成分增加,土的抗剪强度提高;对于矿物成分含量相同的试样,土的抗剪强度随含水率的增加而降低。
- 夏红春
- 关键词：人工土矿物成分土力学特性含水量抗剪强度
- 中、高压下粗粒土-结构接触面特性受结构面形貌尺度影响的试验研究被引量：35
- 2013年
- 采用改进的DRS-I型高压直剪仪进行了砂砾与不同形貌尺度的粗糙钢板结构面接触剪切试验,获得不同压力、形貌尺度条件下的剪切试验结果,分析了中、高压下的不同结构面形貌尺度与砂土颗粒平均粒径比值R(50R?H/d,相对形貌尺度)对接触面剪切特性的影响。结构面相对形貌尺度R直接影响接触面剪切过程中的力学与体变特性,中压与高压下分别呈现不同的影响规律且存在各自的峰值相对形貌尺度max R与稳定相对形貌尺度st R。达到峰值相对形貌尺度之前,R的增大使得接触面剪切耗能随之增加,而剪切体变在中压、高压下分别随之增加和降低;稳定相对形貌尺度之后,接触面剪切耗能与剪切体变达到稳定状态,随R的增大呈微小变化,变化幅值较小。上述规律与接触面附近一定区域的颗粒变位及破碎等机制密切相关,获得成果将为研究不同法向压力下受形貌尺度影响的结构面相对粗糙度问题提供新思路,对于研究不同法向压力下粗粒土与粗糙结构面的接触面力学与变形机制有一定借鉴意义。
- 陆勇周国庆夏红春汪平生
- 关键词：粗粒土接触面
- 砂-结构接触面直接剪切的物理试验与数值模拟被引量：7
- 2015年
- 利用DRS-1型超高压直残剪试验系统以及颗粒流软件PFC2D,对砂与地下结构的接触面分别进行了直接剪切物理试验与数值模拟,获得了砂与地下结构接触面力学特性的宏观表象及内在机理.结果表明:砂与地下结构接触面的剪切应力-剪切位移曲线随法向应力的增加,其应变软化特性逐渐减弱而硬化特性逐渐增强.在一定法向应力条件下,随着结构面粗糙程度的增加,应变软化特性增强,且达到峰值剪应力所需要的剪切位移逐渐减小;随着法向应力的增加,结构面粗糙度对接触面力学特性的影响程度降低.在一定的法向应力条件下,对同一结构面,接触面的剪切强度符合摩尔-库伦强度准则;不考虑颗粒破碎时,颗粒的"剪胀"是引起砂-结构接触面剪切强度变化的主要原因之一;当相对粗糙度R较小时,结构面的存在所引起的剪胀量较小,接触面的峰值剪应力较小;随着R增大,颗粒受结构面的约束,引起的剪胀量变大,峰值剪应力增加;当R增大到一定程度时,结构面对颗粒运动的约束作用所引起的试样剪胀量变小,峰值剪应力亦随之降低.
- 夏红春李永松周国庆
- 关键词：标准砂结构面直接剪切数值模拟法向应力
- 基于应变梯度塑性理论的土-结构接触面本构模型被引量：3
- 2015年
- 土-结构相互作用界面层内某点土颗粒的应力,不仅取决于该点的应变及变形历史,而且还取决于与该点邻近的诸多点的应力。结合早期的非局部理论,即考虑非均质材料微小结构之间的相互影响和作用,将非局部塑性剪切应变表达为其本身所对应参数的加权平均,考虑结构面粗糙度对界面层内土体力学特性的影响,建立了相对低应力条件下基于应变梯度塑性理论的土-结构接触面本构模型,模型中各参量物理意义明确。结果表明:利用该模型可以研究土与结构相互作用时接触面上的剪切应力与剪切应变间的关系,尤其是峰值剪应力后即软化阶段二者之间的相互关系。
- 夏红春
- 关键词：接触面应变梯度塑性理论本构模型
- 砂土剪切特性的荷载与粒径效应研究被引量：7
- 2014年
- 采用自行研制的DRS-1型高压直剪试验系统进行了法向压力0．4～12．0MPa条件下3种不同粒组砂的直剪试验．结果表明，砂土的剪切力学特性与剪切体变特性受法向压力与粒径共同影响，称为荷载效应与粒径效应．剪切耗能因子与剪切体变参数△h’随法向压力的增大呈非线性减小，这一趋势随粒径增大而更加明显．剪切耗能因子随砂土粒径的增大而增大，但在高压条件下可以忽略．剪切体变参数△h’受粒径影响，在低压与高压下呈现不同的规律．法向压力影响颗粒破碎程度，进而影响砂土剪切耗能方式，即砂土剪切特性的荷载效应机制．粒径效应在不同法向压力下的机制不同：低法向压力下，粒径影响颗粒变位带状区的厚度；高法向压力下，粒径影响砂土颗粒剪切破碎程度．
- 陆勇周国庆赖泽金
- 关键词：砂土剪切特性粒径
- 接触面力学特性中相对尺度效应的试验研究被引量：6
- 2013年
- 利用DRS-I型高压直剪仪进行了砂砾与9种形貌相同、尺度不同(峰谷距不同)结构面的接触剪切试验,研究结构面峰谷距与砂土颗粒平均粒径之间的相对尺度(R=H/d50)对接触面力学与变形特性的影响.试验结果表明,结构面峰谷距与砂土平均粒径间的相对尺度R直接影响着接触面的力学与变形特性,存在"极限相对尺度"Rmax与"临界相对尺度"Rcr.在"极限相对尺度"之前,相对尺度R的增大使得接触面剪切强度与剪切体变随之呈近似线性增大趋势;"极限相对尺度"之后,接触面剪切强度与剪切体变随相对尺度的增大有一定程度的减小;在达到"临界相对尺度"之后,接触面剪切强度与剪切体变亦达到临界状态并随着相对尺度R的增大呈微小变化,变化幅值较小.
- 陆勇周国庆夏红春王英杰
- 关键词：砂砾接触面剪切强度
