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不同含量玻璃纤维尾砂充填体损伤规律与围岩匹配关系

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岩石力学与工程学报 2023年第1期42卷 144-153页

作者：赵康赵康奇严雅静周昀杨健伍俊江西理工大学土木与测绘工程学院江西赣州341000 生态环境部固体废物与化学品管理技术中心北京100029

为提高三门峡罗山金矿采空区充填后的稳定性,对玻璃纤维质量含量分别为0%,0.5%和0.7%的尾砂胶结充填体损伤规律进行研究。通过单轴压缩试验得到不同含量玻璃纤维尾砂胶结充填体应力-应变曲线,并根据建立的损伤本构方程,分析充填体的能... 详细信息

为提高三门峡罗山金矿采空区充填后的稳定性,对玻璃纤维质量含量分别为0%,0.5%和0.7%的尾砂胶结充填体损伤规律进行研究。通过单轴压缩试验得到不同含量玻璃纤维尾砂胶结充填体应力-应变曲线,并根据建立的损伤本构方程,分析充填体的能量耗散规律,得出其与围岩的匹配关系。研究结果表明:(1)在一定范围内,玻璃纤维的掺入提高了充填体的强度,降低了初始弹性模量。(2)掺入玻璃纤维能够降低充填体达到峰值应力时的损伤值,但随着其含量的增加,充填体损伤值达到极值的过程越缓慢。(3)得到了不同含量玻璃纤维充填体的峰值比能计算模型,进而得出充填体的峰值比能随着玻璃纤维含量的增加而增大。(4)以该矿山充填开采为背景,得到采空区埋深与充填体强度的匹配设计模型,可为矿山节约充填成本提供科学依据。

关键词：岩石力学尾砂胶结充填体玻璃纤维初始弹性模量损伤峰值比能

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尾砂胶结含盐冻结充填体力学特性研究

岩土力学 2020年第6期41卷 1874-1880页

作者：吴再海纪洪广姜海强齐兆军寇云鹏北京科技大学土木与资源工程学院城市地下空间工程北京市重点实验室北京100083 山东黄金矿业科技有限公司充填工程实验室山东莱州261441 东北大学深部金属矿山安全开采教育部重点实验室辽宁沈阳110819

矿山充填开采正逐步向寒区甚至永久冻土区发展,这些区域含盐地下水分布非常广泛。同时,极端寒冷条件下往往需要向充填材料中加入一些防冻盐以防止料浆在输送过程中发生冻结。通过室内测试分析了-6℃环境下不同盐分(Na Cl)膏体充填体力... 详细信息

矿山充填开采正逐步向寒区甚至永久冻土区发展,这些区域含盐地下水分布非常广泛。同时,极端寒冷条件下往往需要向充填材料中加入一些防冻盐以防止料浆在输送过程中发生冻结。通过室内测试分析了-6℃环境下不同盐分(Na Cl)膏体充填体力学特性(强度和初始弹性模型)随时间演化特征。利用单轴压力机测得了龄期为7、28、90 d膏体充填体的强度和初始弹性模量,结果表明NaCl的加入会降低冻结充填体的强度,其影响程度取决于胶结料类型。试样的强度随着养护时间的增加而增大。此外,不论盐分浓度、养护时间和胶结料类型,试样的强度与初始弹性模量之间存在显著的线性关系。该研究结果可以为寒区含盐膏体充填技术的开展提供一些依据。

关键词：含盐膏体冻结强度初始弹性模量

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干湿循环作用下污泥固化土三维力学特性研究

水文地质工程地质 2021年第3期48卷 110-118页

作者：徐健赵绪马锐敏杨爱武杨少坤天津城建大学天津市软土特性与工程环境重点实验室天津300384 东华大学环境科学与工程学院上海201620

采用自主研发的新型固化剂对天津城市污泥进行固化处理,通过GCTS真三轴仪对污泥固化土进行不固结不排水试验,探讨其在干湿循环作用下的应力-应变特征和强度指标变化规律。试验结果表明:污泥固化土应力-应变曲线在初始阶段近似表现为线... 详细信息

采用自主研发的新型固化剂对天津城市污泥进行固化处理,通过GCTS真三轴仪对污泥固化土进行不固结不排水试验,探讨其在干湿循环作用下的应力-应变特征和强度指标变化规律。试验结果表明:污泥固化土应力-应变曲线在初始阶段近似表现为线性关系,同等条件下,破坏应力随中主应力比b的增大而增大;相同b值下,破坏应力随干湿循环次数的增大而逐渐减小。经过干湿循环1,3,5,7,10次之后,不同围压下污泥固化土的破坏应力值均呈现下降趋势。当循环次数超过5次后,其降低幅度趋于平缓。在b值较小、循环次数小于3时,应力-应变曲线产生应变软化现象,随着围压和b值的增大表现为硬化型。污泥固化土c、φ值随干湿循环次数的增大呈现出降低趋势,并最终趋于稳定。在此基础上,对不同中主应力比条件下的c、φ值变化规律进行分析,分别建立其与干湿循环次数和中主应力比之间的关系式,并构建出能够考虑不同围压及中主应力比影响的初始弹性模量Ei和主应力差渐近值(σ1−σ3)ulti预测公式。

关键词：污泥固化土干湿循环中主应力比应力-应变曲线初始弹性模量主应力差渐近值

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率效应下板式无砟轨道CA砂浆动态损伤规律

西南交通大学学报 2021年

作者：任娟娟叶文龙杜威邓世杰李浩蓝西南交通大学土木工程学院长沙理工大学交通运输工程学院西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室

高速行车激励下CRTS I型板式无砟轨道CA砂浆损伤发展有明显的率效应，应变率的变化影响着损伤发展进而影响轨道结构受力、变形以及耐久性。基于率效应下CA砂浆统计损伤本构方程自主编程定义砂浆材料本构关系并验证其合理性，探讨了实测... 详细信息

高速行车激励下CRTS I型板式无砟轨道CA砂浆损伤发展有明显的率效应，应变率的变化影响着损伤发展进而影响轨道结构受力、变形以及耐久性。基于率效应下CA砂浆统计损伤本构方程自主编程定义砂浆材料本构关系并验证其合理性，探讨了实测不同荷载作用下CA砂浆动态损伤发展规律。研究结果表明：不同应变率下的单调压缩仿真模拟结果与试验结果的相关系数均在0.974 7以上；加载应变一定，应变率越大，砂浆损伤相对较小；初始弹性模量增大，砂浆损伤量值增加；较大的轴重荷载会进一步加剧损伤；板端离缝长度1.5m、离缝高度从0.5mm增加至1.0mm时，货车荷载作用下砂浆的损伤增幅为208.57%；建议轨道结构设计维修时考虑初始弹性模量、离缝高度对砂浆动态损伤的影响且离缝高度超过0.5mm时应重点关注并及时维修。

关键词： CRTS I型板式无砟轨道率效应统计损伤本构模型初始弹性模量板端离缝高度

试验分析掺砂量对水泥砂浆桩Duncan-Chang模型参数影响

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铁道科学与工程学报 2018年第3期15卷 645-650页

作者：李昉中铁第四勘察设计院集团有限公司湖北武汉430063

通过三轴固结排水试验,研究掺砂量对水泥砂浆桩邓肯-张模型参数的影响。研究结果表明:水泥砂浆桩应力应变曲线呈双曲线型,计算获得邓肯-张模型8大参数初始弹性模量和初始泊松比。淤泥质土中水泥掺入比为17.1%时,掺砂量从30%增加到50%,... 详细信息

通过三轴固结排水试验,研究掺砂量对水泥砂浆桩邓肯-张模型参数的影响。研究结果表明:水泥砂浆桩应力应变曲线呈双曲线型,计算获得邓肯-张模型8大参数初始弹性模量和初始泊松比。淤泥质土中水泥掺入比为17.1%时,掺砂量从30%增加到50%,水泥砂浆桩内摩擦角从34.6°增加到36.1°,而黏聚力则从46.8 k Pa降低到28.8 k Pa,初始弹性模量在10.0~65.0 MPa之间,初始泊松比在0.2~0.35之间。掺入水泥使淤泥质土由塑性破坏转为脆性破坏,随着掺砂量的增大,试样的脆性进一步增强。

关键词：水泥砂浆桩邓肯-张模型初始弹性模量初始泊松比黏聚力内摩擦角掺砂量

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含水率对冻结粉质黏土力学性能的影响

工业建筑 2021年第3期51卷 153-157,97页

作者：卢召红王凯勃王尊策张栋闫锋欧阳欣东北石油大学黑龙江大庆163318 中国石油管道科技研究中心中国石油天然气集团公司油气储运重点实验室河北廊坊065000

通过对大庆市季节性冻土区冻结粉质黏土不同含水率下抗剪和抗压力学性能的试验,得到低温度下黏聚力c、内摩擦角φ、抗剪强度及抗压强度与含水率的变化规律,以及最优含水率对其抗剪强度和抗压强度的影响;并对其初始弹性模量进行分析。研... 详细信息

通过对大庆市季节性冻土区冻结粉质黏土不同含水率下抗剪和抗压力学性能的试验,得到低温度下黏聚力c、内摩擦角φ、抗剪强度及抗压强度与含水率的变化规律,以及最优含水率对其抗剪强度和抗压强度的影响;并对其初始弹性模量进行分析。研究结果表明:冻结粉质黏土的黏聚力c、内摩擦角φ随着含水率的增大呈现出先增后减趋势;其抗剪强度随着含水率的增加呈先增后减最后趋于稳定,且在最优含水率处达到最大值;抗压强度随着含水率的增大呈现先增后减的趋势,在含水率为25%左右时达到最大值,且抗压强度大小与最优含水率无关;其初始弹性模量随着含水率的增加呈现出先增后减的趋势。

关键词：冻结粉质黏土最优含水率剪切性能抗压性能初始弹性模量

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冻土旁压试验与单轴试验对比

吉林大学学报（地球科学版） 2015年第5期45卷 1479-1484页

作者：张虎张建明苏凯刘世伟中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室兰州730000

为了认识冻土旁压试验结果与常规试验结果之间的关系,在室内分别开展了冻结重塑黏土的旁压试验和单轴压缩试验,并对试验结果进行了对比分析。结果表明,在各级荷载作用下旁压曲线一般都呈现应变速率衰减的趋势,而单轴曲线在冻土破坏时会... 详细信息

为了认识冻土旁压试验结果与常规试验结果之间的关系,在室内分别开展了冻结重塑黏土的旁压试验和单轴压缩试验,并对试验结果进行了对比分析。结果表明,在各级荷载作用下旁压曲线一般都呈现应变速率衰减的趋势,而单轴曲线在冻土破坏时会出现渐进流动阶段。旁压试验的应力-应变曲线呈现应变硬化型,而且出现初始拟弹性阶段;而单轴试验的应力-应变曲线则属于应变软化型,并在轴向应变大约为10%时达到剪应力峰值。温度相同时,旁压试验的剪切强度以及初始弹性模量都要大于单轴试验,且温度越低差值越大。

关键词：旁压试验单轴压缩试验剪切强度初始弹性模量

国产钢结构用Q345(16Mn)钢高温力学性能的恒温加载试验研究

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土木工程学报 2008年第7期41卷 33-40页

作者：屈立军李焕群王跃琴张辉保彦晴中国人民武装警察部队学院河北廊坊065000

为了对我国钢结构耐火设计提供基础数据,利用微机控制电液伺服试验机及加温装置和特别设计的变形测量装置,采用恒温加载试验方法,对国产10个钢厂生产的钢结构用Q345(16Mn)钢进行了152次试验研究,揭示了钢材在600℃范围内的力学性能变化... 详细信息

为了对我国钢结构耐火设计提供基础数据,利用微机控制电液伺服试验机及加温装置和特别设计的变形测量装置,采用恒温加载试验方法,对国产10个钢厂生产的钢结构用Q345(16Mn)钢进行了152次试验研究,揭示了钢材在600℃范围内的力学性能变化规律和离散性,采用割交点法定义钢材的屈服强度,建立了钢材在恒温加载路径下的初始弹性模量、屈服强度和线膨胀系数计算模型。结果表明,钢材的初始高温弹性模量和有效屈服强度随温度升高而逐渐降低,温度越高降低幅度越大。初始高温弹性模量最大相对离散度为7.7%,平均为3.8%。钢材的有效屈服强度最大相对离散度为9.4%,平均为6.03%,离散度的1/3来自厂内,2/3来自厂间。钢材线膨胀系数随温度升高而逐渐增大;最大相对离散度为7.4%,平均为3.7%。建议在计算稳定性时初始高温弹性模量按均值减2倍均方差取值,计算变形或温度应力时按均值取值;对轴心受力构件屈服强度按均值减2倍均方差取值,其余构件按均值取值;线膨胀系数按其均值加2倍均方差取值。

关键词： 16Mn钢恒温加载初始弹性模量屈服强度线膨胀系数割线交点法离散度

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三七灰土本构关系及强度性质试验

建筑科学与工程学报 2014年第2期31卷 112-118页

作者：米海珍黄建明胡燕妮兰州理工大学土木工程学院甘肃兰州730050

对6种含水率、4种不同围压条件下的灰土试样进行了室内不固结、不排水的三轴试验,探讨了不同含水率试样适用的本构模型及其强度变化规律。试验结果表明:灰土的脆塑性受含水率和围压共同制约,不同含水率情况下,灰土的应力-应变关系有着... 详细信息

对6种含水率、4种不同围压条件下的灰土试样进行了室内不固结、不排水的三轴试验,探讨了不同含水率试样适用的本构模型及其强度变化规律。试验结果表明:灰土的脆塑性受含水率和围压共同制约,不同含水率情况下,灰土的应力-应变关系有着不同的形式,在含水率较低时可采用胡克模型,含水率较高时采用邓肯-张模型更为合理,这一含水率界限应在塑限附近;三七灰土的强度参数均可由含水率和围压给出;所得结论可为三七灰土工程数值模拟计算提供参考,具有工程应用价值。

关键词：灰土应力-应变曲线强度初始弹性模量脆塑性含水率邓肯-张模型