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干密度与含水率对标准砂抗剪强度的影响研究

铁道科学与工程学报 2023年第10期20卷 3789-3797页

作者：肖建勇严伟乔世范谢济仁方正张喆湖南中大设计院有限公司湖南长沙410075 中南大学土木工程学院湖南长沙410075

抗剪强度是土的重要力学性质之一,是决定工程稳定性的关键因素。为研究砂土的强度特性,选取标准砂为试验材料,设计不同含水率与干密度水平的直剪试验,明确干密度与含水率对标准砂应力-应变曲线的影响,揭示其对标准砂抗剪强度特性的影响... 详细信息

抗剪强度是土的重要力学性质之一,是决定工程稳定性的关键因素。为研究砂土的强度特性,选取标准砂为试验材料,设计不同含水率与干密度水平的直剪试验,明确干密度与含水率对标准砂应力-应变曲线的影响,揭示其对标准砂抗剪强度特性的影响规律。研究结果表明:标准砂试样达到相同应变所需的应力随着标准砂的干密度及试验法向应力的增加而增加、随着标准砂含水率的升高而减少。在干密度为1.45cm^(3)与含水率为20%和25%的直剪试验中标准砂的应力应变曲线呈现出应变软化的特点,进一步分析表明标准砂的应力-应变曲线随着试样干密度增加、法向应力减小呈现出由硬化型应变向软化型应变转换的趋势。标准砂的抗剪强度随着干密度的增大而增大,随着含水率的增大而降低,其抗剪强度主要来源于材料颗粒之间的内摩擦角。在控制含水率不变的试验中内摩擦角随着干密度的增加依次增加0.54°,2.17°,1.99°和0.21°,呈现出平缓-陡峭-平缓的上升趋势;在控制干密度不变的试验中内摩擦角由含水率每降低1%降低0.5°降低至含水率每降低1%降低0.3°,随着含水率的升高呈现出陡峭-平缓的降低趋势。研究结果可以为与砂土相关工程的防灾预警等研究提供参考。

关键词：干密度含水率抗剪强度标准砂应变软化

标准砂-钢板接触面剪切失效机理的宏细观研究

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科学技术与工程 2023年第34期23卷 14691-14699页

作者：杨昊杜强内蒙古工业大学土木工程学院呼和浩特010051 沙旱区地质灾害与岩土工程防御自治区高等学校重点实验室呼和浩特010051 内蒙古工业大学地质技术与岩土工程内蒙古自治区工程研究中心呼和浩特010051

为探究标准砂-钢板相互作用失效机理,分析接触面受力变形情况,使用特制的带有观察窗的半模直剪仪对标准砂-钢板进行单调剪切试验,对其应力变形特性进行研究,并利用MiVnt和PFC2D进行细观分析。试验结果表明:标准砂-钢板接触面的剪应力-... 详细信息

为探究标准砂-钢板相互作用失效机理,分析接触面受力变形情况,使用特制的带有观察窗的半模直剪仪对标准砂-钢板进行单调剪切试验,对其应力变形特性进行研究,并利用MiVnt和PFC2D进行细观分析。试验结果表明:标准砂-钢板接触面的剪应力-位移曲线呈现加工硬化,可视为理想弹塑性模式,曲线划分为线性增长、缓慢增长和水平发展三阶段;剪切过程中接触带孔隙率的变化规律和孔隙大小的变化规律相吻合;单调剪切过程中,接触面颗粒运动状态分为三类,对应剪应力-位移曲线的三个阶段,接触面通过颗粒的运动传递剪应力。

关键词：标准砂剪切破坏数值模拟失效机理接触面

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标准砂小应变特性的应力路径三轴试验研究

岩土力学 2007年第4期28卷 717-722页

作者：施建勇赖勇雷国辉艾英钵河海大学岩土工程研究所南京210098

通过应力路径三轴试验,将标准砂样分别K0固结和等向固结到平均球应力150 kPa,在p-q平面内沿0o,45o,90o,135o,180o,225o,270o,315o应力路径方向进行16组试样的应力应变关系试验研究,对当前应力路径、前期应力路径、应力路径旋转条件下1%... 详细信息

通过应力路径三轴试验,将标准砂样分别K0固结和等向固结到平均球应力150 kPa,在p-q平面内沿0o,45o,90o,135o,180o,225o,270o,315o应力路径方向进行16组试样的应力应变关系试验研究,对当前应力路径、前期应力路径、应力路径旋转条件下1%范围内剪应变和体积应变规律进行了对比分析。由试验曲线整理得到的剪切模量和体积模量随应力路径变化规律与已有的Bothkennar黏土试验结果类似。

关键词：应力路径三轴试验标准砂小应变变化规律

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标准砂研制过程中的质量控制

金刚石与磨料磨具工程 2007年第5期27卷 78-80,85页

作者：包华肖冰南京航空航天大学

标准砂是磨料粒度组成检测的标准物质。本文通过对标准砂校正方法的分析,确定了标准砂的质量控制要求;通过严格的工艺控制,研制出了具有良好质量特性的标准砂。对磨料粒度组成的检测结果表明:检测精度较高,能完全达到准确检测粒度组成,... 详细信息

标准砂是磨料粒度组成检测的标准物质。本文通过对标准砂校正方法的分析,确定了标准砂的质量控制要求;通过严格的工艺控制,研制出了具有良好质量特性的标准砂。对磨料粒度组成的检测结果表明:检测精度较高,能完全达到准确检测粒度组成,统一检则结果的目的。

关键词：标准砂质量控制粒度组成检测

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标准砂在磨料粒度组成检测中的作用分析

金刚石与磨料磨具工程 2005年第3期25卷 78-80页

作者：包华李素平郑州磨料磨具磨削研究所郑州450013 郑州大学高温功能材料河南省重点实验室郑州450052

磨料粗磨粒粒度组成检测的基本方法为筛分法。本文通过对磨料粒度组成检测时筛分条件对筛分结果的影响进行分析,得出标准砂在粒度组成检测中的两个作用:一是用来选择高精度的试验筛,二是对筛分结果进行校正,达到准确检测粒度组成,统一... 详细信息

磨料粗磨粒粒度组成检测的基本方法为筛分法。本文通过对磨料粒度组成检测时筛分条件对筛分结果的影响进行分析,得出标准砂在粒度组成检测中的两个作用:一是用来选择高精度的试验筛,二是对筛分结果进行校正,达到准确检测粒度组成,统一检测结果的目的。同时论述了标准砂的校正原理,并以实例对标准砂的作用进行了论证。

关键词：磨料粒度组成检测标准砂作用

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冻结饱和标准砂压缩性试验研究

岩土工程学报 2018年第9期40卷 1723-1728页

作者：孙晓宇齐吉琳尹振宇北京建筑大学土木与交通工程学院北京100044 南特中央理工大学南特法国44300

在寒区进行高速公路和高速铁路等对变形要求严格的工程时,必须考虑冻土的压缩性。以冻结饱和标准砂为研究对象,利用自主研发的冻土侧限压缩仪开展不同温度下的分级加载试验。试验采用-0.5,-1.0,-2.0,-3.0和-5.0℃五级温度,压力分为1,2,... 详细信息

在寒区进行高速公路和高速铁路等对变形要求严格的工程时,必须考虑冻土的压缩性。以冻结饱和标准砂为研究对象,利用自主研发的冻土侧限压缩仪开展不同温度下的分级加载试验。试验采用-0.5,-1.0,-2.0,-3.0和-5.0℃五级温度,压力分为1,2,3,5和10 MPa五级。根据试验结果得到e–σ_z和e–lgσ_z曲线,求得压缩系数和压缩指数,比较分析室温下的融土试样与不同温度下冻土试样的压缩系数和压缩指数随温度的变化,得到从正温到负温完整温度序列的试验规律。根据前人的模量公式得出相关参数,从而建立公式中参数与温度之间的关系。试验表明：饱和冻结标准砂压缩曲线与常温土相似;在高温条件下冻土的压缩性比较可观;冻土的压缩性受温度的影响十分显著,即压缩系数随温度的升高而增大,呈现指数函数的形式;模量公式中的参数与温度之间可建立一定的定量关系。

关键词：冻土标准砂压缩性恒温变载模量

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人工合成透明砂与标准砂强度对比试验

土工基础 2022年第6期36卷 956-962页

作者：王兴吴建佳李丛蕾李本东中卓国际建筑设计有限公司河北保定071000 山东智行咨询勘察设计院山东德州253000 德州市公路事业发展中心乐陵分中心山东德州253000

通过直剪试验,进行了人工合成透明砂与标准砂的一些性质对比,主要包括内摩擦角、粘聚力、应力~剪切位移曲线。对比发现,两者之间存在着一定差别,如合成透明砂的内摩擦角比标准砂大5.3°,粘聚力比标准砂大9.8 kPa。为配置出强度参数更接... 详细信息

通过直剪试验,进行了人工合成透明砂与标准砂的一些性质对比,主要包括内摩擦角、粘聚力、应力~剪切位移曲线。对比发现,两者之间存在着一定差别,如合成透明砂的内摩擦角比标准砂大5.3°,粘聚力比标准砂大9.8 kPa。为配置出强度参数更接近标准砂的人工合成透明砂,通过对比不同单一粒径的透明砂和标准砂发现:两者内摩擦角都随着粒径的增大而增大;并且在粒径为0.1~0.25 mm时,透明砂的内摩擦角大于标准砂;在粒径为1.0~2.0 mm时,透明砂内摩擦角小于标准砂。然后依此规律为指导,改变合成透明砂的级配,测定不同级配下透明砂的特性,并与标准砂进行对比,找到了与标准砂内摩擦角相同的透明砂的级配。

关键词：直剪试验标准砂内摩擦角粒径级配

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标准砂直剪试验数值模拟研究

地震工程学报 2015年第B12期37卷 185-190页

作者：孙康上海建科工程咨询有限公司上海200032

利用PFC(Particle Flow Code)软件探讨颗粒摩擦系数、颗粒刚度、颗粒形状、试样孔隙率对直剪宏观力学行为的影响,并将模拟结果与室内土工试验结果对比,所得到的数值模型基本再现标准砂直剪试验。结果表明PFC程序模拟标准砂的基本力学行... 详细信息

利用PFC(Particle Flow Code)软件探讨颗粒摩擦系数、颗粒刚度、颗粒形状、试样孔隙率对直剪宏观力学行为的影响,并将模拟结果与室内土工试验结果对比,所得到的数值模型基本再现标准砂直剪试验。结果表明PFC程序模拟标准砂的基本力学行为是可行的,这一结果可为今后标准砂的数值模拟实验提供一定的思路和参考。

关键词：标准砂直剪试验数值模拟参数分析

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偏压固结下饱和标准砂孔压增量分析

地震工程与工程振动 2006年第1期26卷 188-192页

作者：孙锐袁晓铭中国地震局工程力学研究所黑龙江哈尔滨150080

通过对饱和福建标准砂动三轴液化试验现象的系统分析，提出了一个偏压固结下孔压增量计算公式。分析表明，固结比对饱和砂土液化有重要影响，孔压相对增量与固结比增量之间呈幂函数关系，即△U／U0=C1,a（kc-1）^C1,b。C1,b是一个远小于... 详细信息

通过对饱和福建标准砂动三轴液化试验现象的系统分析，提出了一个偏压固结下孔压增量计算公式。分析表明，固结比对饱和砂土液化有重要影响，孔压相对增量与固结比增量之间呈幂函数关系，即△U／U0=C1,a（kc-1）^C1,b。C1,b是一个远小于1的数，平均为0．41，表明孔压增量在kc接近1时降低速度较快，在kc继续增大时降低速度变慢并趋于平缓。G1,a在0．20-0．35之间，平均为0．27，意味着kc=2时的孔压增量较kc=1时降低20％-35％，平均降低27％。

关键词：标准砂固结比孔压增量