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新型卧式土工平面应变仪研制

岩土力学 2015年第7期36卷 2117-2124页

作者：罗爱忠邵生俊西安理工大学岩土工程研究所陕西西安710048 贵州工程应用技术学院土木建筑工程学院贵州毕节551700

平面应变仪是一种开发较早但至今尚不完善的一种土工试验仪器,随着国家基础设施建设的发展,平面应变试验及试验方法在许多领域得以应用,显示出了平面应变试验在工程设计和研究中的重要性。通过回顾国内外平面应变仪的发展,提出了开发一... 详细信息

平面应变仪是一种开发较早但至今尚不完善的一种土工试验仪器,随着国家基础设施建设的发展,平面应变试验及试验方法在许多领域得以应用,显示出了平面应变试验在工程设计和研究中的重要性。通过回顾国内外平面应变仪的发展,提出了开发一种新型的土工平面应变三轴仪的思路,以实现更科学、更精确地进行复杂应力加载条件下土平面应变试验的研究。以此为目的,从压力室结构、加载系统及控制量测系统等方面提出了相应的改善措施,开发了一种新型的土工平面三轴仪。并通过重塑黄土的平面应变试验及改进的真三轴仪平面应变试验对比、以及平面应变试验强度参数与常规三轴试验强度参数对比分析,验证了所研制的新型卧式土工平面应变仪的合理性和研制思路的正确性。最后,通过对该平面应变仪应变试验的黄土破坏特性与改进真三轴平面应变试验的黄土破坏特征的对比分析,验证了本文所开发的平面应变仪在描述土体应变局部化问题的合理性。

关键词：平面应变仪平面应变试验破坏特性

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一种新型真三轴仪的研制与开发

岩土工程学报 2009年第8期31卷 1172-1179页

作者：邵生俊罗爱忠邓国华潘德勇西安理工大学岩土工程研究所陕西西安710048 陕西省黄土力学与工程重点实验室陕西西安710048

真三轴仪是一种真实模拟主应力状态,且在任意应力路径下测试土力学特性的试验仪器。介绍了研制的一种新型真三轴仪,它具有轴向刚性板加载、侧向双轴液压柔性囊加载的三向加载方式;侧向双轴相邻液压囊之间采用径向弹性伸缩、平面弹性转... 详细信息

真三轴仪是一种真实模拟主应力状态,且在任意应力路径下测试土力学特性的试验仪器。介绍了研制的一种新型真三轴仪,它具有轴向刚性板加载、侧向双轴液压柔性囊加载的三向加载方式;侧向双轴相邻液压囊之间采用径向弹性伸缩、平面弹性转动的薄壁钢板有效隔离技术;伺服步进电机驱动滚珠丝杆推进活塞产生压力的液压/体变控制器独立施加三向主应力的自动控制系统。真正实现了三向独立加载、互不干扰。经测试分析,仪器系统性能稳定。新型真三轴仪具有结构简单,操作方便,应力状态真实,应变测试准确,试验过程易于控制的特点。

关键词：新型真三轴仪轴向刚性侧压柔性加载隔板弹性转动与伸缩液压与体变控制三向独立加载

结构性对原状黄土强度影响规律的真三轴试验研究

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岩土工程学报 2013年第12期35卷 2322-2327页

作者：陈昌禄邵生俊罗爱忠方娟山西省交通科学研究院黄土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室山西太原030006 毕节学院贵州毕节551700 西安理工大学岩土工程研究所陕西西安710048

岩土材料的强度问题一直是岩土力学研究的热点。在对多种不同结构性原状黄土的真三轴试验基础上,分析了不同结构性原状黄土的强度变化规律。结果表明,当含水率较低时,干密度变化对结构性原状黄土的强度影响较大于含水率的变化,反之,含... 详细信息

岩土材料的强度问题一直是岩土力学研究的热点。在对多种不同结构性原状黄土的真三轴试验基础上,分析了不同结构性原状黄土的强度变化规律。结果表明,当含水率较低时,干密度变化对结构性原状黄土的强度影响较大于含水率的变化,反之,含水率变化对结构性原状黄土的影响大于干密度的变化;当结构性黄土的强度越大时,其在π平面上的破坏线越接近于抹圆曲边三角形;反之,当结构性黄土的强度越小时,其在π平面上的破坏线越接近于抹圆角三角形;结构性黄土随着结构性的增大,在π平面上的强度破坏线从抹圆角三角形逐渐向抹圆曲边三角形发展,最终趋近于Mises圆。各种原状黄土的摩擦角φ13随中主应力比b值的增大而微弱减小,而内凝聚力c随着中主应力比b值的增大呈现先增大后减小的变化。

关键词：结构性原状黄土真三轴试验强度规律

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基于单元安全度的黄土边坡动力稳定性分析

西北农林科技大学学报（自然科学版） 2011年第8期39卷 229-234页

作者：罗爱忠邵生俊西安理工大学岩土工程研究所陕西西安710048 毕节学院建筑工程学院贵州毕节551700

【目的】分析黄土地区复杂边坡局部及整体的稳定性,为该地区边坡的稳定加固及基础设施建设提供参考。【方法】引入单元安全度概念,基于摩尔库伦准则得到单元安全系数,结合有限差分法数值模型编制相应的外部计算模块,分析西气东输二期工... 详细信息

【目的】分析黄土地区复杂边坡局部及整体的稳定性,为该地区边坡的稳定加固及基础设施建设提供参考。【方法】引入单元安全度概念,基于摩尔库伦准则得到单元安全系数,结合有限差分法数值模型编制相应的外部计算模块,分析西气东输二期工程某黄土边坡的稳定性。【结果】计算得到了复杂边坡在动力荷载作用下的安全度分布,进而对边坡在动力荷载作用下的局部和整体稳定性的判断表明,在动力荷载作用下,边坡局部出现了先于整体的屈服,在坡体上沿和边坡坡体凸出部位出现了拉伸破坏。【结论】通过强度折减法得到边坡的整体安全系数,利用其对单元安全度方法合理性的验证表明,单元安全度方法在评价复杂边坡稳定性时优于其他方法。

关键词：黄土边坡地震作用动力稳定性单元安全度

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湿载条件下黄土结构性损伤演化特性研究

西北农林科技大学学报（自然科学版） 2012年第3期40卷 200-205页

作者：罗爱忠邵生俊许萍西安理工大学岩土工程研究所陕西西安710048 毕节学院建筑工程学院贵州毕节551700

【目的】分析压缩和增湿条件下黄土结构性损伤的演化规律,为黄土地区的工程建设提供参考。【方法】对含水率为2%,5%,10%,18%,21%,25%的原状土及重塑饱和土(含水率为44%)进行侧限压缩试验,测定并分析不同含水率条件下黄土的孔隙比与压缩... 详细信息

【目的】分析压缩和增湿条件下黄土结构性损伤的演化规律,为黄土地区的工程建设提供参考。【方法】对含水率为2%,5%,10%,18%,21%,25%的原状土及重塑饱和土(含水率为44%)进行侧限压缩试验,测定并分析不同含水率条件下黄土的孔隙比与压缩应力的关系。【结果】基于对试验结果的分析,当湿度较小时,原状黄土仍具有较高的结构强度,曲线比较平缓;反之,当压缩应力大于结构强度时,黄土的结构已经被破坏,压缩变形逐渐增大。基于应力分担的概念,建立了一个描述湿载条件下黄土结构性损伤演化特性的参数,并进一步分析了湿载条件下黄土结构性损伤的演化规律,表明随着湿载作用的增强,黄土结构性逐渐减弱,宏观上表现为抗力的减小。【结论】损伤演化规律能为黄土地区工程的设计和施工提供一定的参考,在工程设计和施工中,应充分考虑黄土结构的特殊性并提出相应的防护措施。

关键词：黄土湿载结构性损伤演化规律

真三轴应力条件下修正邓肯-张模型的试验研究

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岩土力学 2013年第12期34卷 3359-3364页

作者：许萍邵生俊张喆罗爱忠西安理工大学土木建筑工程学院岩土工程研究所西安710048 西安理工大学陕西省黄土力学与工程重点实验室西安710048

邓肯-张非线性模型已经被广泛的应用于工程实践的应力-应变数值分析中。考虑轴对称应力条件下邓肯-张模型应用于复杂应力时存在的不足,依据原状土的真三轴试验数据对邓肯-张模型预测结果与实测结果进行比较,论证了复杂应力条件下邓肯-... 详细信息

邓肯-张非线性模型已经被广泛的应用于工程实践的应力-应变数值分析中。考虑轴对称应力条件下邓肯-张模型应用于复杂应力时存在的不足,依据原状土的真三轴试验数据对邓肯-张模型预测结果与实测结果进行比较,论证了复杂应力条件下邓肯-张模型的适用性。通过考虑真三轴试验应力条件下中主应力对大主应变的影响,邓肯-张E-B模型大主应变叠加中、小主应力差作用产生的变形,提出了不同中主应力比的邓肯-张E-B模型参数确定方法,建立了复杂应力路径条件下修正的邓肯-张E-B模型。经与西安原状土真三轴试验结果进行比较,验证了修正邓肯-张E-B模型的正确性,为邓肯-张模型在复杂应力条件下的应用提供了途径。

关键词：真三轴试验应力路径修正邓肯-张模型模型参数确定方法

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毕节地区石漠化治理存在问题及对策

岩土力学 2009年第S2期30卷 427-429页

作者：王鸿罗爱忠贵州省毕节市水土保持办公室毕节551700 毕节学院毕节551700

具体分析了毕节地区山区石漠化治理和生态修复研究中存在的问题,针对毕节开发扶贫、生态建设试验区山区石漠化的生态修复必须开展自我修复和人为修复相结合具体特点,提出了在进行山区石漠化治理和研究及山区石漠化区域的生态修复过程中... 详细信息

具体分析了毕节地区山区石漠化治理和生态修复研究中存在的问题,针对毕节开发扶贫、生态建设试验区山区石漠化的生态修复必须开展自我修复和人为修复相结合具体特点,提出了在进行山区石漠化治理和研究及山区石漠化区域的生态修复过程中需要注意的几点问题及山区石漠化治理的发展方向。

关键词：毕节地区石漠化治理生态修复

新型真三轴仪调试及重塑黄土强度变形特性的试验研究

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新型真三轴仪调试及重塑黄土强度变形特性的试验研究

作者：罗爱忠西安理工大学

学位级别：硕士

真三轴仪是一种任意应力路径下测试土力学特性的试验仪器。西安理工大学研制了一种新型压力室真三轴仪,它具有伺服步进电机驱动滚珠丝杆推进活塞产生压力的液压/体变控制器独立施加三向主应力的自动控制系统。本文首先进行了国内外同类... 详细信息

真三轴仪是一种任意应力路径下测试土力学特性的试验仪器。西安理工大学研制了一种新型压力室真三轴仪,它具有伺服步进电机驱动滚珠丝杆推进活塞产生压力的液压/体变控制器独立施加三向主应力的自动控制系统。本文首先进行了国内外同类仪器的比较分析和新型真三轴仪仪器性能的测试与调试;进而,利用该真三轴仪,进行了重塑黄土的真三轴试验,分析了真三轴应力条件下不同含水率重塑黄土的强度变形特性。通过以上的研究工作,得到了如下的一些认识:(1)西安理工大学真三轴仪采用轴向刚性板加载、侧向双轴液压柔性囊加载的三向加载方式;侧向双轴相邻液压囊之间采用径向弹性伸缩、平面弹性转动的薄壁钢板有效隔离;三向均应用伺服步进电机驱动滚珠丝杆推进活塞的液压/体变控制器加载,实现了三向独立加载、互不干扰。经测试分析,仪器系统性能稳定。(2)经过调试及控制系统的完善,能够完成各类常规试验及特殊试验:①应力、应变控制式等中轴应力比试验;②等球应力试验;③加卸荷循环应力路径试验;④侧向卸荷试验;⑤蠕变试验;⑥应力诱导各向异性试验。(3)通过对不同初始含水率和不同固结围压条件下的重塑黄土的试验分析表明,同一含水率及固结围压条件下,随着中主应力比的增大,应力应变曲线由强硬化型逐渐转化为弱硬化型或理想塑性;同一固结围压及中主应力比值条件下,随着含水率的增大,应力应变曲线由弱硬化型或理想塑性转化为强硬化型;同一含水率及中主应力比值条件下,随着固结应力增大,应力应变曲线也由弱硬化型或理想塑性转化为强硬化型。(4)通过重塑黄土的强度变化规律分析,不同应变条件下π平面上重塑黄土屈服曲线与其破坏曲线基本相似;不同含水率条件下π平面上黄土的破坏曲线相似,且随着含水率的增大逐渐向内收缩。通过π平面上重塑黄土破坏轨迹的拟合分析,邢义川所提出的破坏面的形状函数能很好地描述重塑黄土π平面上的破坏曲线,该破坏曲线位于摩尔库仑破坏面及松岗元SMP破坏面之外、广义米塞斯圆之内。(5)通过不同含水率重塑黄土应力空间破坏面变化规律分析,应用广义米塞斯准则和SMP准则建立了描述不同含水率黄土强度破坏面的准则;引用姚仰平等提出的变换应力空间方法,修正剑桥模型,提出了能够反映重塑黄土含水率变化的三维应力空间弹塑性模型的思路。

关键词：新型真三轴仪调试重塑黄土真三轴试验强度变形特性强度破坏面重塑黄土三维应力空间弹塑性本构模型

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黄土的修正上下加载面模型研究

岩土力学 2013年第S2期34卷 128-133页

作者：罗爱忠邵生俊陈昌禄方娟毕节学院建筑工程学院贵州毕节551700 西安理工大学岩土工程研究所西安710048

由于天然沉积的黄土具有显著地结构性,在湿度及荷载变化条件下,其宏观力学特性发生显著的变化。为了分析增湿和加载条件下黄土的结构性损伤演化特性及应力-应变关系的变化特性,引入上、下加载面的概念,在原有超固结及结构性参数的基础上... 详细信息

由于天然沉积的黄土具有显著地结构性,在湿度及荷载变化条件下,其宏观力学特性发生显著的变化。为了分析增湿和加载条件下黄土的结构性损伤演化特性及应力-应变关系的变化特性,引入上、下加载面的概念,在原有超固结及结构性参数的基础上,考虑了含水率变化的影响,定义了新的初始超固结及结构性参数;运用上、下加载面概念,通过引入构度及黄土结构屈服强度,推导了结构性黄土的一般应力-应变关系,并进行了参数的影响变化分析;最后,通过不同含水率条件下的黄土压缩及三轴试验数据与模型预测数据的对比分析,验证了模型的合理性。

关键词：上、下加载面结构性黄土损伤本构模型