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颗粒链结构形态土体强度模型研究

工程力学 2012年第A02期29卷 85-92页

作者：卫振海王梦恕张顶立北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 后勤指挥学院后方专业勤务系北京100858

具有结构性的土体强度问题一直是岩土领域研究的重要问题。岩土的结构非常复杂,其中颗粒相互连接构成颗粒链状态是重要结构形态之一。该文通过建立的土体结构的颗粒链模型,对一般类型的颗粒链和摩擦型类型颗粒链的形成条件进行了分析,... 详细信息

具有结构性的土体强度问题一直是岩土领域研究的重要问题。岩土的结构非常复杂,其中颗粒相互连接构成颗粒链状态是重要结构形态之一。该文通过建立的土体结构的颗粒链模型,对一般类型的颗粒链和摩擦型类型颗粒链的形成条件进行了分析,得到了摩擦型颗粒链形成稳定链的条件。并以此为基础,试图建立了基于颗粒稳定链的土体强度理论。分析发现摩擦型颗粒材料中颗粒形成稳定链的条件,既和颗粒构成的组构关系有关,也和颗粒的形态有关;颗粒链的强度会影响到土体的宏观强度;土体中颗粒稳定链的长度、密度和方向分布等因素是影响土体强度的重要因素,并且这些因素是反映和描述土体结构性的重要参数。基于颗粒稳定链的土体强度理论,从某一方面揭示了摩擦型颗粒材料承担荷载的本质。

关键词：土体结构颗粒材料颗粒链强度模型

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土结构强度模型研究

岩土力学 2013年第1期34卷 40-46页

作者：卫振海王梦恕张顶立北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 后勤指挥学院后方专业勤务系北京100858

长期以来,很多学者在土的强度问题方面做了大量的研究工作,也取得了不少成果。但土的结构性对强度的影响一直是这一问题的难点。以土的颗粒连接为基本点,建立了土结构强度模型,并对其进行分析,发现土体的强度直接与颗粒之间的连接强度... 详细信息

长期以来,很多学者在土的强度问题方面做了大量的研究工作,也取得了不少成果。但土的结构性对强度的影响一直是这一问题的难点。以土的颗粒连接为基本点,建立了土结构强度模型,并对其进行分析,发现土体的强度直接与颗粒之间的连接强度和连接的分布形态有关。将统计域上形成的应力强度曲线族,当作宏观分析的土体性能的代表点考察时,可以自然地得到多个曲面构成的屈服面。通过对简化的土结构形态例子的分析,当各方向的连接为均匀分布时,可以得到各向同性的应力强度模型。分析表明,当考虑到统计域的空间特性时,宏观应力在统计域上不同的局部坐标位置,会出现应力梯度对强度产生影响的现象,这是过去的经典理论中所无法解释的。由此可知,土体结构强度模型是一种分析具有结构性土体的新的、有效的方法。

关键词：颗粒结构模型强度理论

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分形结构土体强度研究

岩土力学 2012年第3期33卷 695-701,712页

作者：卫振海王梦恕张顶立北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 后勤指挥学院后方专业勤务系北京100858

分形结构是土体中普遍存在的一种现象,通过对分形结构连接部位所占据的影响域(Voronoi域)的分析,将颗粒连接承载能力换算为影响域上的应力强度,由此获得了一些有益的结果。土体颗粒系统结构分维值的大小对土体强度有着明显的影响;基本... 详细信息

分形结构是土体中普遍存在的一种现象,通过对分形结构连接部位所占据的影响域(Voronoi域)的分析,将颗粒连接承载能力换算为影响域上的应力强度,由此获得了一些有益的结果。土体颗粒系统结构分维值的大小对土体强度有着明显的影响;基本结构单元的颗粒数越多,形成的环的长度越长,占据的空间就越大,从力学上讲就越不稳定,因此,其强度越低;土体中分形结构的级数实际上决定了土体中最大孔隙的尺寸,分形结构的级数越多,其相应的最大孔隙越大,等效应力强度会越低;发现偶应力强度与基本结构单元的面积(二维)成反比,即基本结构体越大,偶应力强度就越小,由此可推论出:在其他条件相同的情况下,颗粒越大,偶应力强度就会越低。

关键词：分形颗粒结构应力强度

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材料结构状态集合分析理论

工程力学 2016年第10期33卷 1-23页

作者：王梦恕卫振海张顶立北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 后勤指挥学院后方专业勤务系北京100858

材料的结构性具有普遍性,材料的结构性研究是目前这一领域的研究难点和重点问题。材料结构状态集合分析理论是研究材料结构性问题的一种新的方法。材料结构状态集合分析理论是以材料结构的状态集合为研究对象,以材料的微结构元集合为基... 详细信息

材料的结构性具有普遍性,材料的结构性研究是目前这一领域的研究难点和重点问题。材料结构状态集合分析理论是研究材料结构性问题的一种新的方法。材料结构状态集合分析理论是以材料结构的状态集合为研究对象,以材料的微结构元集合为基础,通过对材料微结构元配分函数的分析,建立起材料宏观层面上的材料结构状态集合函数方程,得到材料的整体宏观性能描述方法。根据对材料结构的宏观强度、材料结构的刚度和材料几何状态的变化,建立了材料结构状态集合函数的控制方程;通过材料微结构元集合的分布状态分析,建立了材料不同结构状态下的微结构元的配分函数方程;在对微结构元组构关系分析的基础上,建立了微结构元的具体分析方法和宏观参数之间的关系;讨论了材料结构状态集合分析理论下的若干理论问题及今后需要做的工作。

关键词：结构性材料颗粒材料模型状态集合配分函数微结构元

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随机均匀长颗粒链结构土体强度模型研究

工程力学 2015年第5期32卷 147-154页

作者：卫振海王梦恕张顶立后勤学院后方专业勤务系北京100858 北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

土体的强度问题要远远复杂于金属材料,是目前的一个难点和热点问题。从已有的文献看,学者们提出了很多的强度理论模型,但这些模型大多建立在假设和实验的基础上,其更深层次的理论研究还比较欠缺。该文通过对随机均匀网状颗粒链结构土体... 详细信息

土体的强度问题要远远复杂于金属材料,是目前的一个难点和热点问题。从已有的文献看,学者们提出了很多的强度理论模型,但这些模型大多建立在假设和实验的基础上,其更深层次的理论研究还比较欠缺。该文通过对随机均匀网状颗粒链结构土体模型分析,从理论上得到了类似于剑桥强度模型的帽子模型,且通过不同的假定,可以导出在?平面上的不同强度曲线(曲面)。得出结论:最保守情况下的强度曲线(曲面)是?平面上正六边形,在纵向为二次曲线型的帽子模型。另外发现,当颗粒链受到破坏,链长度越来越短时,强度曲面的顶点向无限远处移动,形成接近开口的强度曲面形式,也就是从剑桥帽子模型过渡到锥形的莫尔-库仑(Mohr-Coulomb)模型。也就是说,长颗粒链模型将剑桥模型和莫尔-库仑(Mohr-Coulomb)模型联系和统一了起来。

关键词：土强度结构性材料颗粒链剑桥模型强度曲面

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用能量法分析变截面梁的稳定极限承载力

工业建筑 1994年第3期24卷 35-39,53页

作者：卫振海赵挥勤西安冶金建筑学院

本文提出了用直接能量变分方法对变截面钢梁在弹塑性阶段的稳定极限问题进行分析的方法；并根据这一方法编制了分析变截面工型梁的计算程序，进行了相应的实验研究，以验证理论分析结果，实验结果肯定了理论分析的结论．实验和理论分析... 详细信息

本文提出了用直接能量变分方法对变截面钢梁在弹塑性阶段的稳定极限问题进行分析的方法；并根据这一方法编制了分析变截面工型梁的计算程序，进行了相应的实验研究，以验证理论分析结果，实验结果肯定了理论分析的结论．实验和理论分析都表明，在长细比λ接近于１的附近，变截面工型梁与跨中相同高度的等截面工型梁相比，其稳定极限承载力有较大提高，特别是在变截面梁的端部高度较小时，提高比较明显．根据理论分析结果，本文提出了供设计使用的简化公式。

关键词：变截面梁能量法极限承载力

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冻土材料宏-微观结构性模型研究

北京交通大学学报 2019年第3期43卷 105-114页

作者：刘恩龙卫振海四川大学水利水电学院成都610000 中国人民解放军国防大学联合勤务学院北京100858

冻土是高原交通工程不可回避的问题,冻土研究不仅涉及土体结构,还涉及温度和含水量对土体的影响,目前,冻土问题理论研究进展比较缓慢,是岩土领域研究的热点和难点.根据材料集合状态理论的思想和方法,建立了冻土材料的宏-微观模型.在宏... 详细信息

冻土是高原交通工程不可回避的问题,冻土研究不仅涉及土体结构,还涉及温度和含水量对土体的影响,目前,冻土问题理论研究进展比较缓慢,是岩土领域研究的热点和难点.根据材料集合状态理论的思想和方法,建立了冻土材料的宏-微观模型.在宏观上建立了以冻土材料结构强度、刚度、塑性应变及孔隙比、饱和度、温度为参量的冻土材料结构状态集合函数的控制方程;在微观上建立了以土颗粒、冰、水为结构要素而形成的微结构元集合.通过以冻土材料的强度、刚度和结构应变为宏观约束条件,找到所有可能的微结构状态及其分布,以此为基础,建立冻土材料宏观参量与材料微观特征参数之间的关系.在一定的简化条件下,得到了冻土材料的状态集合函数的解析表达式,并由此形成冻土材料的强度准则、流动法则和应力-应变关系.

关键词：岩土工程冻土状态集合理论结构性材料宏-微观模型

钢纤维类型对混凝土动态力学性能影响试验研究

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新型建筑材料 2018年第4期45卷 47-51页

作者：吕磊卫振海国防大学联合勤务学院联合后勤保障系北京100089

利用SHPB试验系统对4种不同类型钢纤维混凝土进行了动态力学性能测试,探讨了钢纤维类型和各正交因素对钢纤维混凝土动态抗压强度的影响,并进行了最优化分析。结果表明,波纹形钢纤维更适合在低、中应变率的冲击压缩情况下使用;弓形、压... 详细信息

利用SHPB试验系统对4种不同类型钢纤维混凝土进行了动态力学性能测试,探讨了钢纤维类型和各正交因素对钢纤维混凝土动态抗压强度的影响,并进行了最优化分析。结果表明,波纹形钢纤维更适合在低、中应变率的冲击压缩情况下使用;弓形、压棱形钢纤维的增强效果在高应变率时更为显著;平直形钢纤维的增强效果随应变率提高而减弱。4种钢纤维中,弓形钢纤维对混凝土破坏形态的改善效果最好。

关键词：钢纤维混凝土 SHPB 动态力学性能

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硫铝酸盐水泥基快硬混凝土改性试验研究

新型建筑材料 2018年第2期45卷 1-4页

作者：吕磊卫振海国防大学联合勤务学院联合后勤保障系北京100089

通过添加复合掺合料和聚丙烯纤维对硫铝酸盐水泥基快硬混凝土进行改性,研究了复合掺合料、聚丙烯纤维对快硬混凝土力学性能的影响。结果表明:复合掺合料掺量为10%、聚丙烯纤维掺量为0.2%为最优改性方案,试件的4 h抗压、抗折强度较基准... 详细信息

通过添加复合掺合料和聚丙烯纤维对硫铝酸盐水泥基快硬混凝土进行改性,研究了复合掺合料、聚丙烯纤维对快硬混凝土力学性能的影响。结果表明:复合掺合料掺量为10%、聚丙烯纤维掺量为0.2%为最优改性方案,试件的4 h抗压、抗折强度较基准混凝土分别提高4.4%和12.2%,28 d抗折强度提高19.2%。

关键词：快硬混凝土聚丙烯纤维复合掺合料改性