国家自然科学基金(50979046)
- 作品数：17 被引量：89H指数：6
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- 相关机构：清华大学住房和城乡建设部北京航空航天大学更多>>
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- 三维加载条件下粗粒土与结构接触面力学特性的试验研究被引量：5
- 2010年
- 运用最新研制的80吨三维多功能土工试验机对工程中常用的粗粒土与结构接触面三维力学特性进行了研究,探讨了主要影响因素。结果表明:(1)接触面产生了明显的剪切体变;在往返型路径下可以分为可逆和不可逆两部分;(2)切向应力应变关系呈现显著的非线性特征,接触面在循环剪切时不断剪切硬化;(3)抗剪强度与法向应力呈良好的线性关系,可用摩尔-库伦准则描述;(4)法向应力、法向边界条件、切向控制方式、加载幅值、剪切路径等对接触面力学特性均有不同程度的影响。
- 冯大阔张建民侯文峻
- 关键词：接触面粗粒土影响因素
- 非比例循环加载条件下砂土的变形特性被引量：1
- 2010年
- 采用香港科技大学的空心圆柱扭剪仪对砂土进行了剪应力幅值和应力主轴耦合循环变化的非比例加载排水试验.试验控制条件为：在剪应力幅值周期性变化的同时应力主轴相对试样的沉积方向在0°~180°之间循环旋转.着重分析了这一复杂非比例循环加载条件下砂土的变形特性,包括3个正应变分量的发展、剪应力剪应变关系以及体应变随循环周数的变化关系.其中体应变的主要规律为：随循环周数的增加,砂土的体缩应变不断累积,但累积速率呈递减趋势.试验同时发现剪应力幅值的变化幅度对砂土的变形特性有显著影响.
- 童朝霞张建民于艺林张嘎
- 关键词：非比例加载砂土
- 循环剪切吸水条件下饱和砂土的应力应变规律被引量：3
- 2010年
- 在实际土工抗震边值问题中,饱和砂土在许多情况下并非处于完全不排水条件,可能由于土性等因素的不同而出现各异的排渗条件。排水条件对土体的动力应力应变响应有较大影响,本文基于新开发的孔隙水注入控制系统,进行了循环剪切条件下饱和砂土吸水试验,研究了剪切吸水对土体动力特性的影响规律。通过试验发现:剪切吸水条件下砂土的抗液化强度较不排水条件下降低,同样的循环剪切条件下轴向应变发展更大;试样的抗液化强度降低和轴向应变增加程度随剪切吸水率的增大而增加。基于对饱和砂土体变规律的已有研究,本文初步解释了剪切吸水条件下饱和砂土应力应变特性规律的物理实质。
- 王富强张建民
- 关键词：循环加载
- 粗粒土与结构接触面切向变形非共轴现象的试验研究被引量：4
- 2011年
- 粗粒土与结构接触面在切向应力控制三维加载条件下会出现切向变形非共轴现象,对其研究具有重要的理论意义。试验结果表明:单向圆形路径下,非共轴角在第1循环由接近90°逐渐减小,随后围绕某一数值波动,该值基本上不随循环周次变化;单位应力切向位移增量在初始剪切时由零开始增大,切向应力幅值不大时随循环周次逐渐减小,最后基本趋于稳定。往返圆形路径下,相邻2个循环周次的非共轴角符号相反;一个完整循环内,非共轴角由接近90°逐渐减小,最后基本趋于稳定,单位应力切向位移增量由小逐渐变大,然后基本趋于稳定;该稳定值在切向应力幅值不大时随循环周次逐渐减小。单向和往返圆形路径下接触面非共轴角的平均稳定值基本相同,均约为45°。切向应力幅值对接触面切向变形非共轴现象有较大影响;应力幅值越大,非共轴角越小,单位应力切向位移增量则越大。
- 冯大阔侯文峻张建民
- 关键词：接触面粗粒土非共轴影响因素
- 海上风电吸力桶基础地震分析被引量：11
- 2017年
- 为进行海上风电吸力桶基础地震安全评估,选取欧洲北海砂质海床中典型的吸力桶基础,基于三维砂土液化大变形统一本构模型,通过OpenSees有限元开源平台进行三维动力计算,分析了吸力桶基础的地震变形和倾覆转角。吸力桶基础的地震变形具体如下:基础产生一定的水平位移震荡,最终累积发展为大变形;桶基发生严重的不均匀沉降,桶基后部出现一定程度的上移;倾覆转角不断增加,最终达0.8°以上,远超过规范规定的安全稳定运营值,后期无法运营;基础转动中心在地震过程中不断调整;地震中海床孔压上升,桶基内出现一定的负孔压,可以提高抗倾覆承载力,地震结束时负压区消散。海床液化深度约3m,桶基前部产生刺入海床破坏。海床地震液化加剧了吸力桶基础的变形和倾覆,严重影响着海上风机的安全运营。
- 杨春宝张建民王睿
- 关键词：海上风电地震
- 二维粒状材料双轴压缩试验研究被引量：3
- 2011年
- 为了研究粒状材料的各向异性力学行为与细观组构演化之间的关系,采用自主研发的双轴压缩试验系统,以圆形和椭圆形截面的金属棒状材料组成的二维堆积体为试验对象,对不同大主应力方向角δ(沉积面与大主应力作用面的夹角)的试样进行了各向等压、常侧向压力、等p剪切3种应力路径试验,并通过分析试样在不同变形阶段的数字照片得到了其细观组构演化规律。发现对于椭圆形截面的试样存在一个卓越剪切方向,随剪应变增大,颗粒长轴呈现出向该方向偏转的趋势,并且在大变形条件下沿该方向形成剪切带;卓越剪切方向与沉积面方向关系不大,而与大主应力作用面方向夹角约为45°+ψr/2,ψr为残余内摩擦角;随卓越剪切方向与沉降方向夹角的不同,颗粒偏转程度的不同是导致剪胀特性和峰值强度各向异性的主要原因。
- 张雷张连卫张建民
- 关键词：粒状材料各向异性细观组构双轴压缩
- 定轴排水剪切试验中各向异性砂土的力学响应被引量：15
- 2011年
- 南京云母砂主要由片状颗粒组成,具有较为明显的各向异性特性。采用香港科技大学的自动控制空心圆柱扭剪仪进行了应力主轴方向角分别为10°、30°、60°、80°的密实云母砂定轴剪切试验,研究云母砂的初始各向异性规律。为研究中主应力的影响,又对同一密度的试样在中主应力系数b=0.1、0.5、1.0三种不同情况下进行定轴剪切试验。试验结果表明,在大主应力方向角从0°～90°的变化过程中,强度先减小后增大,且随着b值的增加强度增大;变形表现出明显的各向异性,随着b值的增加体变增大。
- 于艺林张建民童朝霞张嘎
- 关键词：各向异性中主应力系数
- 公伯峡面板堆石坝流变变形的反演分析被引量：9
- 2011年
- 采用沈珠江等提出的流变模型,根据公伯峡面板堆石坝坝体填筑竣工到蓄水前的沉降监测资料,进行反演分析得到相应的流变参数,并用该参数对大坝应力变形进行了计算分析。沉降点监测值和计算值变动规律比较一致,说明了流变模型的有效性;由于坝体堆石料的流变,面板的受力变形在运行期内呈现一定规律性的变化,并逐渐趋于稳定。
- 张雷张嘎王富强张建民
- 关键词：面板堆石坝反分析各向异性
- 切向应力控制条件下粗粒土与结构接触面三维循环特性研究被引量：3
- 2011年
- 运用大型三维接触面试验机,对切向应力控制十字剪切、单向和往返圆形剪切路径下接触面三维循环力学特性进行直剪试验研究,并探讨剪切路径、应力幅值等因素的影响。结果表明:(1)切向应力控制循环剪切时,粗粒土与结构接触面产生明显剪切体变,且可分为可逆和不可逆两部分。(2)往返剪切路径下,随循环剪切的进行,接触面剪切体变增量经历由不可逆性剪切体变增量占优,到两者平衡,再到可逆性剪切体变占优的过程;但接触面剪切体变总体仍以不可逆性剪切体变为主。(3)接触面切向位移发生偏移,圆形路径下产生明显非共轴现象;应力幅值较小时,切向位移幅值随循环周次逐渐减小。(4)随应力幅值的增大,切向位移幅值和偏移量及单位应力切向位移增量均增大,非共轴角则减小。往返圆形路径下接触面非共轴角相邻循环符号相反,单向圆形路径下则相同,且两者数值相近。(5)圆形路径下接触面切向应力-位移曲线呈椭圆形,十字路径下则呈双曲线关系,且均随循环剪切的进行逐渐剪切硬化。剪切路径、应力幅值对接触面剪切体变、切向应力-位移关系等三维循环特性影响显著。
- 冯大阔侯文峻张建民
- 关键词：土力学接触面粗粒土应力控制直剪试验
- 法向常刚度切向应力控制接触面动力特性试验研究被引量：6
- 2011年
- 运用最新研制的80 t三维多功能土工试验机,对工程中常用的粗粒土与人造粗糙钢板形成的接触面在常刚度法向边界条件切向应力控制下的动力特性进行了试验研究,并分析了切向控制方式的影响。接触面在剪切时产生了明显体变,可分为可逆和不可逆两部分;可逆性剪切体变的发展程度主要与切向位移幅值有关;不可逆性剪切体变的发展与剪切路程有很大关系;接触面体变出现了一定的异向性,且受切向加载路径、切向控制方式的影响。随着循环剪切的进行接触面切向位移发生明显偏移,其幅值也逐渐增加,受切向加载路径影响较大;切向应力、应力比、法向位移与切向位移的关系与切向加载路径、切向控制方式有很大关系。接触面在初始剪切时没有达到、随后逐渐达到抗剪强度,但破坏状态持续时间很短;其抗剪强度指标与切向控制方式关系不大。
- 冯大阔侯文峻张建民
- 关键词：接触面粗粒土应力控制动力特性
