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级配碎石动三轴试验的数值模拟方法

东南大学学报（自然科学版） 2013年第3期43卷 604-609页

作者：蒋应军李思超王天林长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室西安710064 陕西省交通建设集团西安710075

为了高效、深入地研究级配碎石材料动态特性,开发了级配碎石动三轴试验的数值模拟方法.基于PFC2D构建了级配碎石动三轴试验的数值模型,通过数值模拟分析了试验条件和微力学参数对模拟结果的影响规律,提出了模拟方法的试验条件及其微力... 详细信息

为了高效、深入地研究级配碎石材料动态特性,开发了级配碎石动三轴试验的数值模拟方法.基于PFC2D构建了级配碎石动三轴试验的数值模型,通过数值模拟分析了试验条件和微力学参数对模拟结果的影响规律,提出了模拟方法的试验条件及其微力学参数标定方法.结果表明:当试件高度大于40 cm、直径大于20 cm时,试件尺寸对其轴向应变模拟值影响甚微,建议模拟试件尺寸为20 cm×40 cm;结合汽车荷载对路面作用规律,确定动载作用和作用间隔时间分别为0.2和1.8 s;失稳偏应力随围压增大而增大,轴向应变随法向刚度、切向刚度和摩擦系数的增大而减小;轴向应变与动载作用次数曲线的模拟结果与室内实测结果基本吻合,证明模拟方法是可靠的.

关键词：道路工程级配碎石动三轴试验数值模拟微力学参数

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基于动三轴试验的现场液化判别剪切波速法

水利学报 2002年第10期33卷 21-26页

作者：黄博陈云敏殷建华吴世明浙江大学岩土工程研究所浙江杭州310027 香港理工大学土木及结构工程系

通过控制土体剪切波速的动三轴液化试验 ,得到了更能真实地反映土体的抗液化能力的临界剪应变参数。文中探讨了各因素对临界剪应变的影响 ,并结合动三轴试验结果和剪切波速判别方法 ,对取土地区自由场地进行液化评估。

关键词：动三轴试验临界剪切波速液化势土体结构性

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砂卵石土动力特性的动三轴试验研究

岩石力学与工程学报 2006年第z2期25卷 4059-4064页

作者：王汝恒贾彬邓安福王皆伟重庆大学土木工程学院重庆430045 西南科技大学土木工程与建筑学院四川绵阳621010

砂卵石土在自然界分布广泛,并具有抗剪强度高、地震荷载作用下不易液化等优良工程特性,因此在工程建设中得到广泛应用。为反映其在复杂应力状态下的动力变形强度特性,通过砂卵石土室内动三轴试验,对不同饱和度的砂卵石土的动力特性进行... 详细信息

砂卵石土在自然界分布广泛,并具有抗剪强度高、地震荷载作用下不易液化等优良工程特性,因此在工程建设中得到广泛应用。为反映其在复杂应力状态下的动力变形强度特性,通过砂卵石土室内动三轴试验,对不同饱和度的砂卵石土的动力特性进行研究。主要分析围压、固结比和振动频率对砂卵石土动强度的影响。试验结果表明:(1)砂卵石土的动应力随固结比的增大而略有增加,随振动频率的增大而有较大增幅,而且其动强度随着围压的增大而显著增大;(2)在相同围压下,随动应力增加,破坏振次减小;(3)砂卵石土的动弹性模量随动应变的增大而减小,随围压增大而增大;(4)其阻尼比随动应变的增大而增大,明显表现在微小动应变中。

关键词：土力学砂卵石土动三轴试验动应力-应变关系动弹性模量动阻尼比

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高速列车荷载作用的动三轴试验模拟

岩土工程学报 2011年第2期33卷 195-202页

作者：黄博丁浩陈云敏浙江大学岩土工程研究所教育部软弱土与环境土工重点实验室浙江杭州310027

动三轴试验是目前最常见的获取高速列车荷载作用下土体变形、强度特性的室内试验手段。为探讨模拟高速列车荷载时加荷模式、排水条件、加荷次数等因素对试验结果的影响,利用GDS动三轴仪,对高速铁路沿线典型黏性土进行高振次循环动三轴试... 详细信息

动三轴试验是目前最常见的获取高速列车荷载作用下土体变形、强度特性的室内试验手段。为探讨模拟高速列车荷载时加荷模式、排水条件、加荷次数等因素对试验结果的影响,利用GDS动三轴仪,对高速铁路沿线典型黏性土进行高振次循环动三轴试验,研究不同试验条件下试样变形、孔压发展规律和临界循环应力比的变化。研究建议可采用半正弦波在排水条件下进行动力试验模拟高速列车荷载,获得地基土体的最大可能变形和临界动应力比,从而简化试验过程,大大缩短试验时间。

关键词：高速列车荷载动三轴试验加载模式排水条件临界动应力比

基于大型动三轴试验的粗粒土累积塑性应变概率模型研究

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振动与冲击 2020年第15期39卷 214-220,249页

作者：冷伍明翟斌徐方张期树艾希韩諝中南大学土木工程学院长沙410075 中南大学高速铁路建造技术国家工程实验室长沙410075

路基填土在长期交通动荷载作用下的累积塑性变形存在离散性。通过一系列粗粒土大型动三轴试验分析其累积塑性应变随围压、动应力及含水率的发展趋势和变化规律。结果表明:累积塑性应变及其稳定值随动应力的增加而增大,随围压的增加而减... 详细信息

路基填土在长期交通动荷载作用下的累积塑性变形存在离散性。通过一系列粗粒土大型动三轴试验分析其累积塑性应变随围压、动应力及含水率的发展趋势和变化规律。结果表明:累积塑性应变及其稳定值随动应力的增加而增大,随围压的增加而减小,说明增大围压能有效抑制土体累积塑性变形的发展;土体的动力稳定性随含水率的减小而增加。基于半对数预测模型,运用灰色系统关联理论探究模型参数与含水率和动静应力比的相关性特征,并通过正态性检验论证得到控制粗粒土累积塑性应变发展速率的模型参数服从正态分布。基于概率失效理论,提出预测粗粒土填料累积塑性应变的概率模型,可较好地预测粗粒土填料在循环动荷载作用下的累积塑性应变发展区间。

关键词：粗粒土填料动三轴试验累积塑性应变概率失效理论

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饱和层状砂土液化特性的动三轴试验研究

岩土力学 2011年第4期32卷 967-972,978页

作者：周健陈小亮杨永香贾敏才同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092 同济大学地下建筑与工程系上海200092 华北水利水电学院资源与环境学院郑州450011

利用GDS动三轴试验系统采用等幅循环应变加载方式对含有不同厚度粉土的饱和层状砂土进行了液化强度试验。分析了均匀砂和含有不同粉粒层厚度的层状砂土在循环荷载作用下的变形和力学特性。试验分析表明:由于含粉粒夹层的层状土特殊的土... 详细信息

利用GDS动三轴试验系统采用等幅循环应变加载方式对含有不同厚度粉土的饱和层状砂土进行了液化强度试验。分析了均匀砂和含有不同粉粒层厚度的层状砂土在循环荷载作用下的变形和力学特性。试验分析表明:由于含粉粒夹层的层状土特殊的土体结构,其孔隙水压力发展规律与一般的无黏性砂土不同;饱和层状砂土的抗液化强度并不是随着粉粒层厚度的增加而单调增加的,而是存在一个临界点;液化临界剪应变的大小与液化判别标准和循环次数有很大关系。试验结果表明,粉粒夹层对层状砂土的液化特性有很大的影响,且更能模拟自然环境条件下的层状砂土地基液化特性。

关键词：动三轴试验粉粒夹层饱和层状砂土液化液化强度

考虑时间间歇效应的粉土永久变形特性单级和分级加载动三轴试验研究

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铁道学报 2021年第12期43卷 94-104页

作者：梅慧浩聂如松冷伍明李亚峰陈郗西中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中南大学重载铁路工程结构教育部重点实验室湖南长沙410075 中铁十一局集团有限公司湖北武汉430061

列车动荷载对路基的作用过程中存在时间间歇阶段,而在以往的动三轴试验中该时间间歇效应常被忽略。利用动三轴仪,对粉土(路基填料)开展考虑间歇效应的单级和分级加载动三轴试验,分析间歇阶段对粉土的轴向应变发展规律的影响,研究单级和... 详细信息

列车动荷载对路基的作用过程中存在时间间歇阶段,而在以往的动三轴试验中该时间间歇效应常被忽略。利用动三轴仪,对粉土(路基填料)开展考虑间歇效应的单级和分级加载动三轴试验,分析间歇阶段对粉土的轴向应变发展规律的影响,研究单级和分级间歇加载方式下粉土的累积塑性应变行为特征。结果表明:间歇阶段的存在对提高试样抵抗永久变形的能力有积极作用,在动三轴试验中必须考虑时间间歇效应对累积塑性应变的影响。提出的新方法能较为准确地利用分级加载的试验结果预测单级加载下累积塑性应变的发展规律。研究结果对于深刻认识路基的永久变形特性,建立单级加载和分级加载动三轴试验之间的联系具有参考价值。

关键词：时间间歇阶段列车动荷载动三轴试验累积塑性应变分级加载

基于大型动三轴试验和神经网络的粗粒土临界动应力研究

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铁道学报 2023年第5期45卷 119-127页

作者：徐方翟斌冷伍明叶新宇张期树赵春彦中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中南大学高速铁路建造技术国家工程研究中心湖南长沙410075

为研究基床粗粒土填料的累积塑性变形特性、动力稳定性和临界动应力,开展不同围压、动应力和含水量的系列大型动三轴试验。结果表明:粗粒土的累积塑性应变ε_(p)随动荷载振动次数N的关系曲线可分为破坏型、稳定型和临界型。建立分析εp-... 详细信息

为研究基床粗粒土填料的累积塑性变形特性、动力稳定性和临界动应力,开展不同围压、动应力和含水量的系列大型动三轴试验。结果表明:粗粒土的累积塑性应变ε_(p)随动荷载振动次数N的关系曲线可分为破坏型、稳定型和临界型。建立分析εp-N曲线类型与土体围压、含水量及动应力相关性的灰色关联模型,结果表明曲线类型受围压、动应力及含水量的影响显著,且三者对决定粗粒土的动力稳定状态具有同等重要作用。构建预测粗粒土临界动应力的BP神经网络模型,分析表明粗粒土的临界动应力随围压增加而近似线性增大,随含水量的增加而非线性减小;综合试验和模型分析结果,提出考虑围压和含水量影响效应的粗粒土临界动应力经验公式。

关键词：粗粒土临界动应力累积塑性变形动三轴试验神经网络

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饱和橡胶砂动力特性动三轴试验研究

岩土力学 2019年第10期40卷 3797-3804页

作者：周恩全王琼宗之鑫陆建飞江苏大学土木工程与力学学院

橡胶质轻、耐磨、渗透性好、减振性能优良,橡胶颗粒与砂土混合作为土工填料可被用于边坡、路基和垃圾填埋场中。通过室内动三轴试验研究了不同橡胶含量混合土的动强度特性及动孔压发展特性。结果表明:橡胶质量含量越高,混合土的抗液化... 详细信息

橡胶质轻、耐磨、渗透性好、减振性能优良,橡胶颗粒与砂土混合作为土工填料可被用于边坡、路基和垃圾填埋场中。通过室内动三轴试验研究了不同橡胶含量混合土的动强度特性及动孔压发展特性。结果表明:橡胶质量含量越高,混合土的抗液化强度越高,且混合土的液化强度曲线符合乘幂函数关系;考虑橡胶质量含量的影响,得到了归一化混合土液化强度曲线;初始应力比和橡胶含量对混合土动孔压比发展具有明显影响,建立了不同试验条件下动孔压比发展模型。试验发现,当初始动应力比超过0.4时,10%橡胶含量的混合土出现明显橡胶颗粒向上迁移现象。基于颗粒细观接触和颗粒运动状态,揭示了橡胶颗粒迁移机制。

关键词：橡胶砂动三轴试验动强度动孔压颗粒迁移