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中国科学院武汉岩土所在膨胀土小应变剪切模量衰减特性研究中获进展（图）
岩土 工程结构 非线性
2024/1/7
膨胀土为一种具有显著胀缩性的特殊性土，其广泛分布于世界各地并造成各种工程问题。工程中存在各种动荷载，如地震、交通荷载和桩基贯入，使得许多岩土工程结构物如挡墙、地基等常处于小应变状态（＜0.1%），因此土体的变形特性受到越来越多关注。土体小应变剪切模量是分析土体或土工结构物变形特性和动荷载作用下场地动反应所需的关键参数，随着变形的增大，小应变剪切模量通常表现出非线性衰减特性。目前多采用经验模型来描述...
武汉岩土所在膨胀土小应变剪切模量衰减特性研究方面取得进展（图）
岩土工程 结构 非线性
2024/1/9
膨胀土为一种具有显著胀缩性的特殊性土，其广泛分布于世界各地并造成各种工程问题。工程中存在各种动荷载如地震、交通荷载和桩基贯入等，使得许多岩土工程结构物如挡墙、地基等常处于小应变状态（＜0.1%），因此土体的变形特性受到越来越多的关注。土体小应变剪切模量是分析土体或土工结构物变形特性和动荷载作用下场地动反应所需的关键参数，随着变形的增大，小应变剪切模量通常表现出非线性衰减特性。目前多采用经验模型来描...
武汉岩土所研制多功能岩体结构面循环剪切仪（图）
岩体结构 三维结构光纹理扫描 岩土力学研究所
2022/5/6
隧道、地下洞群等地下工程多以岩体为赋存介质，岩体由结构面及其切割的块体组成，在地震作用、库水位升降、煤层工作面回采条件下，结构面易受到重复荷载作用，强度减弱并发生剪切，导致岩体沿结构面错动，进而对地下工程造成破坏，因此研究岩体结构面在循环荷载作用下的力学特性具有重要意义。然工欲善其事，必先利其器，循环剪切装备是研究结构面循环剪切力学性质和破坏机制的重要基础。
为了研究饱和黄土的动力非线性特征及其主要影响因素，通过选取黄土高原的不同场地，在室内动三轴试验的基础上，采用非线性拟合计算的方法得到饱和黄土的动剪切模量比和阻尼比，研究不同地区饱和黄土的动剪切模量比和阻尼比变化特征，分析饱和黄土动剪切模量比和阻尼比的区域差异性，探讨饱和黄土与原状黄土的动剪切模量比和阻尼比的差别，并研究物性指标对饱和黄土动力特性拟合参数的影响规律。研究结果表明：饱和黄土的动剪切模量...
在地下工程及边坡开挖和河谷下切等人为和自然因素作用下，岩体应力将沿至少某一个方向卸荷，造成复杂的岩体应力重新分布。这种卸荷易诱发岩体工程灾变，其中法向应力卸荷诱发岩体剪切破坏尤为突出。采用法向应力逐渐卸荷而剪切应力保持恒定的直剪试验方法，模拟开挖卸荷诱发岩体剪切破坏的力学机制。研究法向应力卸荷条件下，裂隙与剪切方向的夹角(后面简称夹角)及应力水平对单裂隙砂岩试样剪切变形、强度及破裂演化的影响规律。...
高岩温隧道修建过程中，喷射混凝土结构实际上是在高温变温环境下水化成型并发挥支护作用。基于隧道内实测环境参数及初支混凝土温度数据，开展混凝土–岩石界面剪切力学特性试验。根据试验结果，探明隧道内初期支护混凝土的温变周期，对比分析试样剪切破坏模式、界面剪切强度、位移在不同变温条件下的发展特征。通过讨论剪切变形曲线特点，建立考虑温度损伤效应的岩石–混凝土界面剪切本构模型。结果表明：初支混凝土在5～7 d可...
采用水刀切割加工原岩试样，开展含二阶起伏体的均质砂岩试样的峰前循环加载直剪试验，研究不同破坏模式下岩石节理的累积损伤特征，并分析循环加载次数、加载速率与幅值等因素对岩石节理剪切特性的影响规律。结果表明：(1) 发生爬坡破坏模式的节理，其损伤特征主要表现为二阶起伏体的磨损；而啃断破坏模式下主要表现为一阶起伏体上的损伤裂纹开展和贯通；在爬坡–啃断破坏模式下，岩石节理的损伤特征则兼有爬坡破坏与啃断破坏的...
为了更真实地揭示应力–渗流条件下岩石节理的(长期)力学、渗流特性规律及其破坏机制，自主研制一套岩石节理全剪切–渗流耦合试验系统。试验系统主要由主机及伺服加载系统、渗流剪切盒及其密封系统、渗流伺服控制系统、数据测量和采集系统组成。该试验系统的主要创新性如下：(1) 自行设计并研制了独特的渗流剪切盒，解决了在3 MPa渗透压力下的节理剪切试验过程中，节理剪切位移达到节理试件长度的10%(20 mm)时...
针对边坡渐进破坏过程中局部岩土体强度参数不断劣化现象，采用应变软化模型代替传统的理想弹塑性模型，提出一种考虑张拉–剪切渐进破坏的强度折减法。从劣化函数、破坏判据、折减系数、滑动面显示和折减范围等方面对该方法进行研究；以极限塑性应变作为边坡点破坏准则，将破坏点从坡脚到坡顶贯通作为边坡整体破坏判据；基于弹塑性计算的初应力法，提出一种边坡张拉–剪切全滑动面定量显示指标 。结果表明，应变软化模型所得塑性区...
为探讨软土(淤泥)剪切行为的微观机制，以南沙地区淤泥土为研究对象，对原状土和三轴试验后土样进行核磁共振试验，分析真三轴固结不排水剪切过程中软土的孔隙大小、孔径分布和孔隙结构参数变化特征。结果表明：(1) 淤泥的孔径主要分布在1～20 ?m范围内，T2主波峰幅度大于99%，淤泥土中孔隙具有孔径小、孔径分布范围较窄的总体特征。经三轴剪切试验后，土的含水率减少8.79%～17.73%，孔隙率呈减小趋势。...
针对冻融循环作用后不同含水状态砂岩展开剪切性能试验研究，探讨试样的剪切破坏机制，分析内摩擦角、黏聚力随试样破坏面分形维数的变化规律。结果表明：随冻融循环次数的增加，砂岩剪切应力–位移曲线特征发生明显改变，同时，峰值剪应力有不同程度的降低，而剪切位移显著增大。内摩擦角、黏聚力较冻融前有不同程度的劣化，并随饱水率的增大而加剧。相同含水状态下，分形维数随冻融循环次数的变化呈显著的幂函数递增关系，黏聚力损...
既有理论针对土体与结构相互作用的地震响应研究一直集中在圆形隧洞截面，而就矩形隧洞的分析往往会增加动力计算的复杂性。基于拟静力法，采用复变函数理论和保角变换方法，推导获得远场剪切波作用下深埋矩形隧洞的地震响应解析解。该复变函数解答考虑了土体与隧洞间相互作用的剪应力和法向正应力，并针对保角转化函数引入修正系数，提高了在复平面转化时矩形隧洞截面表示函数的计算精度。结合数值模型验证解析方法的正确性，并对矩...
本文借助于先进的多功能大型高速高压环剪试验机,通过进行不同应力历史、剪切速度和正应力等条件下的系列试验,对吉林长春地区广泛分布的超固结粉质黏土在快速大剪切位移条件下的力学响应特性进行了试验研究。试验结果显示,前期固结历史和剪切速度不仅对超固结粉质黏土的抗剪强度变化具有显著的影响作用,并且对于其峰后应变软化亦产生明显的影响。在相同剪切速率和正应力条件下,前期固结压力越大,其峰值强度和残余强度值越大。...
高堑方路基膨胀土非线性剪切蠕变模型研究
膨胀土 非线性流变 剪切蠕变 经验模型
2013/11/11
通过对南宁市环线路基堑方膨胀土进行的大量室内直剪蠕变试验,研究了各种竖向应力条件下不同剪应力水平对膨胀土蠕变特性的影响.试验结果表明,膨胀土的蠕变不但与加载时间有关,更与应力水平有关.当竖向应力较大时,蠕变曲线呈衰减蠕变特征;随着水平剪应力的增大和竖向应力的减小,蠕变形式从衰减变为非衰减,即土的蠕变为非线性蠕变.对南宁膨胀土的试验曲线进行了数值分析,得到了剪切蠕变的非线性经验模型,该模型能较好地描...