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黄土动抗剪强度区域特征研究

水文地质工程地质 2013年第5期40卷 69-73,86页

作者：王平王峻柴少峰王鼐甘肃省地震局中国地震局黄土地震工程重点实验室甘肃兰州730000 中国地震局兰州地震研究所甘肃兰州730000 甘肃省岩土防灾工程技术研究中心甘肃兰州730000

基于摩尔-库伦破坏准则,以室内动三轴试验为手段,研究了西宁、兰州、西吉、西安等地原状黄土的动强度特性,分析了振动次数及天然条件下各地区原状黄土初始孔隙比、天然含水率、塑性指数与动抗剪强度的区域性特征。研究表明:含水率相同... 详细信息

基于摩尔-库伦破坏准则,以室内动三轴试验为手段,研究了西宁、兰州、西吉、西安等地原状黄土的动强度特性,分析了振动次数及天然条件下各地区原状黄土初始孔隙比、天然含水率、塑性指数与动抗剪强度的区域性特征。研究表明:含水率相同条件下,随着固结应力的增大,黄土的动抗剪强度也逐渐增大,这种增加趋势成非正比关系;随着振动次数的累积作用,研究区自西北向东南部,黄土的粘聚力呈降低趋势,内摩擦角变化趋势较离散;天然状态下:黄土的初始孔隙比自西北向东南大致呈增大趋势,其动粘聚力也呈逐渐增强的趋势,内摩擦角呈减小的趋势;含水率自西北向东南大致呈增大趋势,随着含水率的增长黄土的动粘聚力逐渐增强,内摩擦角大致呈减小的趋势;随着原状黄土粘粒含量基本呈自西北向东南增大趋势,动粘聚力也逐渐增大,内摩擦角呈减小的趋势,但幅值减小不具有相似性。

关键词：黄土动抗剪强度区域特征

CK5116数控立式车床立柱—底座结合面力学特性研究

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CK5116数控立式车床立柱—底座结合面力学特性研究

作者：柴少峰兰州理工大学

学位级别：硕士

随着切削加工向着高切削速度、高进给速度和高加工精度的方向发展，要求数控机床不仅具有良好的静态特性，而且具有良好的动态特性。由于结合面在机床结构中的大量存在，使得机床结构不再连续，机床的力学特性变得复杂。因此，如何统一... 详细信息

随着切削加工向着高切削速度、高进给速度和高加工精度的方向发展，要求数控机床不仅具有良好的静态特性，而且具有良好的动态特性。由于结合面在机床结构中的大量存在，使得机床结构不再连续，机床的力学特性变得复杂。因此，如何统一考虑结合面的各种影响因素，识别结合面的刚度和阻尼参数值，从理论上精确建立结合面的通用动力学模型，并将其应用到有限元建模仿真过程中，是当前结合面研究的重点与难点，也是本文要解决的关键性问题。本文以兰州机床厂生产的CK5116数控立式车床为研究对象，对CK5116数控立式车床的立柱—底座结合面进行力学特性研究。首先，研究结合面的刚度和阻尼机理，分析了结合面的7种影响因素对结合面静、动态特性的作用及规律。通过三种静力学模型和两种结合面结合方式的对比，指出结合面力学特性对于整机静、动态特性的影响。然后，基于结合面基础特性理论，以单位面积的结合面为研究对象，通过结合面基础特性实验、结合面模态实验和有限元模拟相结合的方法识别了单位面积的结合面刚度和阻尼值。为了获得CK5116数控立式车床立柱—底座结合面的刚度及阻尼的量化值，论文最后建立了弹簧阻尼单元、接触单元和弹簧阻尼单元相结合的两种结合面动力学模型。将单位面积的刚度和阻尼值对面积积分后赋给结合面，作为结合面的初值。通过有限元模态分析和DASP动态测试仪的整机模态实验结果相对比，采用优化算法识别了立柱和底座的结合面力学特性参数值。建立了立柱—底座的结合面动力学模型，为机床结构动态优化设计奠定基础。

关键词： CK5116数控立式车床立柱底座结合面刚度阻尼参数识别动力学建模

随机地震荷载作用下高速铁路黄土路基震陷试验分析

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岩石力学与工程学报 2014年第A02期33卷 4239-4245页

作者：王峻王谦王兰民王平柴少峰中国地震局兰州地震研究所甘肃兰州730000 中国地震局黄土地震工程重点实验室甘肃兰州730000 甘肃省岩土防灾工程技术研究中心甘肃兰州730070

通过将郑西客运专线不同地段地震危险性分析中人工合成的地震波直接输入动三轴,对该客运专线不同地段原状黄土试样进行震陷试验,研究黄土在随机地震荷载作用下的震陷特性。根据震陷试验结果,利用黄土震陷试验预测方法对该客运专线黄土... 详细信息

通过将郑西客运专线不同地段地震危险性分析中人工合成的地震波直接输入动三轴,对该客运专线不同地段原状黄土试样进行震陷试验,研究黄土在随机地震荷载作用下的震陷特性。根据震陷试验结果,利用黄土震陷试验预测方法对该客运专线黄土路基在未来地震中是否发生震陷进行判断,分别给出50 a超越概率10%和2%的震陷量预测结果。试验结果表明,HYCD,TGCD,LBCD三个场地的土属于震陷性黄土,震陷临界动应力在70 k Pa左右,这些场地应根据黄土震陷量的大小,采取合理、有效的地基抗震措施;而YSCD场地的土属于非震陷性黄土。研究区黄土在中、强地震作用下,震陷主要发生在Q3地层中。

关键词：土力学原状黄土震陷随机地震荷载动三轴试验评价

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基于含水率变化的黄土场地震陷评价预测

岩石力学与工程学报 2015年第10期34卷 2155-2160页

作者：王峻王强杨宝平钟秀梅王谦王平柴少峰中国地震局兰州地震研究所甘肃兰州730000 中国地震局黄土地震工程重点实验室甘肃兰州730000

含水率变化对黄土的震陷特性有着重要影响,其影响变化规律对黄土场地震陷的评价和预测工作具有重要意义。通过开展一系列不同含水率条件下原状黄土的动三轴试验,分析了含水率变化对黄土震陷的影响变化规律,并借此给出采样黄土场地震陷... 详细信息

含水率变化对黄土的震陷特性有着重要影响,其影响变化规律对黄土场地震陷的评价和预测工作具有重要意义。通过开展一系列不同含水率条件下原状黄土的动三轴试验,分析了含水率变化对黄土震陷的影响变化规律,并借此给出采样黄土场地震陷性的评价结果和不同含水率条件下的震陷性预测结果。研究表明:震陷系数随动应力和土样含水率增加而增大,震陷临界动应力随含水率的增加而减小;不同性状黄土震陷性质差别较大,该场地土含水率≤5%时,在VII,VIII度地震作用下基本不发生震陷;含水率>5%以后,在VIII度地震作用下将产生震陷灾害。

关键词：土力学黄土含水率震陷场地评价预测

黄土–风化岩接触面斜坡滑移面衍生机制及变形特征

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岩石力学与工程学报 2018年第A02期37卷 4027-4037页

作者：王平王会娟柴少峰冯卫王峻许书雅西安理工大学岩土工程研究所陕西西安 710048 中国地震局兰州地震研究所甘肃兰州 730000 中国地震局黄土地震工程重点实验室甘肃兰州 730000 中国地质调查局西安地质调查中心陕西西安 710048

以甘肃天水海头村黄土-风化岩接触面型斜坡为研究对象,基于振动台模型试验研究不同地震动强度条件下斜坡坡面变形破坏特征。分析裂隙产生、坡面剥落、坡体崩塌滑动3个阶段竖向裂隙的发展过程。结合土体应变测试结果,揭示该类斜坡失稳机... 详细信息

以甘肃天水海头村黄土-风化岩接触面型斜坡为研究对象,基于振动台模型试验研究不同地震动强度条件下斜坡坡面变形破坏特征。分析裂隙产生、坡面剥落、坡体崩塌滑动3个阶段竖向裂隙的发展过程。结合土体应变测试结果,揭示该类斜坡失稳机制及滑移面衍生规律。研究结果表明:相同烈度地震动强度荷载作用下,垂直向加载对模型产生的影响小于水平向加载。地震荷载作用下,土体垂直向易产生纵向裂隙,水平向易产生横向裂隙。竖向裂隙是坡表土体破碎的主要原因,横向裂隙发展是导致斜坡失稳的主要内驱。顶部土体在地震荷载作用下发生张拉和剪切的复合破坏,导致坡表横向裂隙向下延伸至黄土-风化岩接触面并形成该类斜坡失稳破坏的滑移面。

关键词：土力学黄土裂隙振动台模型试验复合破坏

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粉煤灰掺入量对改性黄土动本构关系的影响

岩土工程学报 2013年第S1期35卷 156-160页

作者：王峻王谦王平钟秀梅柴少峰中国地震局兰州地震研究所甘肃兰州730000 中国地震局黄土地震工程重点实验室甘肃兰州730000 甘肃省岩土防灾工程技术研究中心甘肃兰州730000

通过重塑非饱和试件的动三轴试验,开展了粉煤灰改性黄土的动力特性研究。探讨了动荷载作用下粉煤灰改性黄土的动应力-动应变关系,考察了粉煤灰掺入量对改性黄土动本构关系、动弹性模量和阻尼比的影响。研究结果表明,对应于不同粉煤灰掺... 详细信息

通过重塑非饱和试件的动三轴试验,开展了粉煤灰改性黄土的动力特性研究。探讨了动荷载作用下粉煤灰改性黄土的动应力-动应变关系,考察了粉煤灰掺入量对改性黄土动本构关系、动弹性模量和阻尼比的影响。研究结果表明,对应于不同粉煤灰掺入量的改性黄土其动本构关系均服从双曲线模型,但试验参数a、b均随粉煤灰掺入量的增大而减小。动弹性模量随着粉煤灰掺入量的增加而增加,而阻尼比明显减小。粉煤灰改性黄土的最佳粉煤灰含量在15%～20%之间。

关键词：粉煤灰黄土动三轴试验动本构关系动弹性模量

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黄土斜坡变形失稳破坏特征的振动台模型试验

上海交通大学学报 2015年第7期49卷 940-945页

作者：吴志坚雷天陈豫津王平柴少峰中国地震局(甘肃省)黄土地震工程重点实验室兰州730000 中国地震局兰州地震研究所兰州730000 甘肃省岩土防灾工程技术研究中心兰州730000

基于低含水率黄土纯土层、低坡角斜坡、1∶25相似比的振动台模型试验,研究了黄土斜坡在地震作用下的变形发生和失稳破坏过程及其加速度和应力响应特征,对典型黄土斜坡强震失稳机制进行了探讨.试验表明:黄土斜坡对输入地震波存在着明显... 详细信息

基于低含水率黄土纯土层、低坡角斜坡、1∶25相似比的振动台模型试验,研究了黄土斜坡在地震作用下的变形发生和失稳破坏过程及其加速度和应力响应特征,对典型黄土斜坡强震失稳机制进行了探讨.试验表明:黄土斜坡对输入地震波存在着明显的临空面放大效应以及垂直放大效应;在烈度为VII度的地震荷载作用下,斜坡模型在其坡顶前缘处发生了最初的张性裂缝,随着地震强度的增加,斜坡顶部的张性裂缝逐渐由前缘向后缘推进,最终形成一系列的永久性张性破坏;在烈度为IX度的地震作用下,模型顶部出现了明显的震陷,呈现出典型的震陷型滑坡的特点.

关键词：黄土斜坡振动台试验动力响应变形失稳

地震和降雨耦合作用下黄土边坡失稳滑移的振动台试验研究

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岩石力学与工程学报 2017年第A02期36卷 3873-3883页

作者：王兰民蒲小武吴志坚孙军杰王平柴少峰徐舜华邓津中国地震局兰州地震研究所黄土地震工程重点实验室甘肃兰州730000 中国地震局兰州地震研究所甘肃省岩土防灾工程技术研究中心甘肃兰州730000

为了研究黄土边坡在地震和降雨耦合作用下的动力响应特征、变形演化过程以及失稳破坏机制,开展天然状态、降雨100 mm黄土边坡2种模型试验,对比分析降雨前后两类边坡模型的宏观变形、加速度、孔压、土压力等相关物理量的变化特征。结果表... 详细信息

为了研究黄土边坡在地震和降雨耦合作用下的动力响应特征、变形演化过程以及失稳破坏机制,开展天然状态、降雨100 mm黄土边坡2种模型试验,对比分析降雨前后两类边坡模型的宏观变形、加速度、孔压、土压力等相关物理量的变化特征。结果表明:降雨后黄土边坡模型自振频率降低,阻尼比增大,地震动放大效应增强;强震作用下,坡顶区域土体震陷、液化,后续地震动作用下液化土体还会出现顺坡向滑移;根据边坡模型宏观变形、孔压及土压力变化,其失稳破坏过程可划分为:弹性动变形阶段、残余变形快速增加阶段、液化滑移阶段、蠕滑阶段4个阶段,不同阶段土体宏观变形、孔压、土压力各自有其特点。

关键词：边坡工程耦合作用动力响应失稳机制振动台模型试验相似比

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饱和黄土地震液化研究进展

地震工程与工程振动 2014年第S1期34卷 898-903页

作者：王谦王兰民王峻钟秀梅柴少峰中国地震局兰州地震研究所甘肃兰州730000 兰州大学土木工程与力学学院甘肃兰州730000 中国地震局黄土地震工程重点实验室甘肃兰州730000

对目前国内外黄土地震液化领域的主要研究进展进行了总结分析,并对进一步的研究提出了相应的建议。基于不同的试验手段,从动变形特性和动孔隙水压力特性两个方面,说明了动荷载作用下饱和黄土的液化特性。较为系统的总结了饱和黄土地震... 详细信息

对目前国内外黄土地震液化领域的主要研究进展进行了总结分析,并对进一步的研究提出了相应的建议。基于不同的试验手段,从动变形特性和动孔隙水压力特性两个方面,说明了动荷载作用下饱和黄土的液化特性。较为系统的总结了饱和黄土地震液化的机理及液化-滑移的产生机制。总结分析了基于室内试验和现场原位测试的饱和黄土地震液化判别方法和地基抗液化处理技术。总结未来饱和黄土地震液化研究的主要方向是:(1)运用先进的试验手段开展饱和黄土地震液化特性研究;(2)考虑地震作用的复杂性和黄土物性参数的耦合作用,深入探讨饱和黄土地震液化机理;(3)通过工程实践,提出具有普适性的饱和黄土场地地震液化判别的标准化方法。

关键词：黄土动力学变形特征孔隙水压力特征液化机制判别标准