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逐级加载下浅埋软岩隧道动力破坏振动台试验

地下空间与工程学报 2019年第4期15卷 1081-1090页

作者：郭子红罗茹月李堂勇邹高强杨涛四川农业大学土木工程学院

浅埋隧道围岩的质量普遍较低,整体稳定性差,隧道震害表明强震作用下浅埋隧道极易发生震动破坏。通过开展V级围岩条件下浅埋隧道在小震下的震动响应和逐级加载下的震动垮塌振动台试验,研究了小震作用下围岩加速度沿地层的分布、衬砌结构... 详细信息

浅埋隧道围岩的质量普遍较低,整体稳定性差,隧道震害表明强震作用下浅埋隧道极易发生震动破坏。通过开展V级围岩条件下浅埋隧道在小震下的震动响应和逐级加载下的震动垮塌振动台试验,研究了小震作用下围岩加速度沿地层的分布、衬砌结构的内力变化和围岩内部的水平位移变化规律,强震作用下衬砌结构裂缝开展和围岩震动垮塌。结果表明:围岩加速度随距地表距离的减小而增加,地表加速度约为拱顶处加速度的1.63倍,相同高度平面内靠近隧道的围岩振动具有一定的加强;隧道拱顶围岩内部的水平位移大约是拱腰围岩内部的1.23倍,围岩内部位移随着远离隧道而逐渐减小,随着震动烈度的增加而不断增加;隧道拱顶上方垮塌区形状近似漏斗,震动引起隧道衬砌结构拱脚处的轴力和弯矩变化最大,且拱肩和拱脚处裂缝分布最多,应加强拱肩和拱脚处结构的抗震性能。

关键词：浅埋隧道振动台试验震动垮塌逐级加载软弱围岩

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逐级加载条件下岩石蠕变特性研究

矿业研究与开发 2016年第3期36卷 60-63页

作者：陈辰卓毓龙王晓军邓书强冯萧江西理工大学资源与环境工程学院江西赣州市341000 中南大学西部矿业博士后科研工作站青海西宁810006

蠕变是应力不变时,变形随时间增加而增长的现象。对矿区不同深度岩石试件进行了不同应力水平单轴逐级加载条件下的蠕变实验,实验结果表明:在低应力水平时,岩石蠕变应变一般很小,随着应力的增大,轴向蠕变有缓慢增大的趋势;随着深度的增大... 详细信息

蠕变是应力不变时,变形随时间增加而增长的现象。对矿区不同深度岩石试件进行了不同应力水平单轴逐级加载条件下的蠕变实验,实验结果表明:在低应力水平时,岩石蠕变应变一般很小,随着应力的增大,轴向蠕变有缓慢增大的趋势;随着深度的增大,即矿床由浅到深部,岩石蠕变应变增量和蠕变应变增加率大致呈增加的趋势;随着深度的增加,岩石的蠕变变形性有逐渐增强的趋势。

关键词：岩石单轴加载试验逐级加载蠕变特性

逐级加载冲击载荷作用下的岩石力学特性及累积损伤规律研究

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逐级加载冲击载荷作用下的岩石力学特性及累积损伤规律研究

作者：张吉勇江西理工大学

学位级别：硕士

本文依托于国家自然科学基金“频繁爆破载荷作用下岩体累积损伤演化规律及振动效应研究(E51464015)”,针对矿山生产爆破对周边岩体会造成损伤这一问题进行研究,主要采用RMT-150C试验系统、SHPB试验系统及RSM-SY5型声波测试仪进行了岩石... 详细信息

本文依托于国家自然科学基金“频繁爆破载荷作用下岩体累积损伤演化规律及振动效应研究(E51464015)”,针对矿山生产爆破对周边岩体会造成损伤这一问题进行研究,主要采用RMT-150C试验系统、SHPB试验系统及RSM-SY5型声波测试仪进行了岩石的单轴抗压试验、逐级加载冲击载荷作用下的循环冲击试验及冲击前后的声波测试试验,对岩石在静载和动载下的力学特性作出分析,并以波速法及弹性模量法定义损伤参量描述了逐级加载冲击载荷作用下的累积损伤规律,主要研究内容及成果如下:(1)依据惠更斯原理并结合前人研究分析了以声波波速变化描述循环冲击前后的岩石内部孔隙度变化是可行的,在对岩石物理力学性质测试中,简要介绍了核磁共振技术和声波检测技术,并得出声波波速伴随孔隙度的增加会有所降低。(2)运用RMT-150C试验系统进行岩石单轴静载抗压试验,基于试验结果发现,岩石抗压强度和弹性模量均伴随孔隙度的增大而降低,伴随波速的增大而增大。(3)运用SHPB试验系统进行岩石常规冲击试验,基于试验结果发现,试件峰值应力伴随平均应变率的提高而相应增大,伴随冲击次数增加表现出先增大后减小的趋势;峰值应变伴随冲击次数增加有两种变化趋势:(1)持续增大,(2)先减小再增大,所有试件最后一次冲击的动态峰值应变相较试件初次冲击均有所增大;弹性模量伴随冲击次数的增加也会有两种变化趋势:(1)逐渐减小,(2)先增大后减小;临界破坏冲量是在子弹冲击速度为10.5m/s(入射能80J)时,临界破坏模式呈拉伸破坏,子弹冲击速度(入射能)越快,即应变率越高,岩石碎裂过程就会吸收更多能量,以致破裂面更加丰富,碎裂的块度越小。(4)两种不同载荷施加方式的循环冲击试验,试件所能承受的冲击次数随入射冲量级别的提高而减少,在冲量较大时,试件弹性模量、峰值应力均伴随冲击次数增大而有明显下降;试件组内逐级加载循环冲击试验中,伴随冲击荷载的增大,试件的峰值应力、峰值应变不断增大,弹性模量呈现出先增大后减小;试件累积比能量吸收值均伴随冲击次数增加而增大。(5)以波速法及弹性模量法定义损伤变量,发现低冲量荷载时岩石不受影响,只有达到门槛值时才会造成损伤,伴随冲量和冲击次数的增大,岩石损伤呈现出不可逆地非线性累积。

关键词： SHPB试验逐级加载力学特性波速法累积损伤

逐级加载下水泥搅拌桩复合地基桩土应力的研究

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五邑大学学报（自然科学版） 2024年第2期38卷 64-71页

作者：陈致丞刘红军五邑大学土木建筑学院广东江门529020

在工程中设计桩土复合地基的主要目的是充分发挥桩体承担荷载的效应,以达到变形协调的作用,桩土应力比是反映桩体加固效果的重要参数,为此探索桩土复合地基在逐级填土加载的过程中,桩身与桩间土所受应力的变化情况.本文以实际工程项目... 详细信息

在工程中设计桩土复合地基的主要目的是充分发挥桩体承担荷载的效应,以达到变形协调的作用,桩土应力比是反映桩体加固效果的重要参数,为此探索桩土复合地基在逐级填土加载的过程中,桩身与桩间土所受应力的变化情况.本文以实际工程项目为依托,通过有限元建模计算,结合现场实测,研究桩土应力比的变化趋势.研究发现,桩土应力比在分级填筑的过程中会逐渐增加;在第三级填筑之前,路肩处桩土应力比大于路基中部;停止路堤填土后,桩土应力比曲线走势平稳,路基中部桩土应力比大于路肩处.桩体弹性模量对桩土应力比有显著影响,当桩体弹性模量从150 MPa增加至400 MPa,路基中部与路肩处桩土应力比最大值均有增加.

关键词：逐级加载水泥搅拌桩复合地基桩土应力比有限元模拟

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逐级加载的固结与稳定问题探讨

昆明理工大学学报（理工版） 2002年第4期27卷 107-110页

作者：王胜辉白良朱东海昆明理工大学建筑工程学院云南昆明650051

根据一维固结理论和地基强度增长的有效固结应力法计算原理 ,给出了更能反映实际加载情况的固结度和考虑强度增长的深度效应的强度及稳定的计算方法 .

关键词：逐级加载固结理论强度增长有效固结应力法固结度深度效应计算方法稳定性地基加固地基土

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RRTS-Ⅳ型岩石流变扰动效应试验系统

煤炭学报 2019年第S02期44卷 484-491页

作者：王波刘重阳陈学习陆长亮黄子康华北科技学院安全工程学院河北廊坊101601

深部煤炭资源开采面临着高地应和强扰动等问题,进行岩石流变扰动效应的相关研究是解决问题的关键。为了进一步深入研究岩石流变扰动效应,根据试验需求和以往试验系统的不足,研制了RRTS-Ⅳ型岩石流变扰动效应试验系统,该系统主要包括试... 详细信息

深部煤炭资源开采面临着高地应和强扰动等问题,进行岩石流变扰动效应的相关研究是解决问题的关键。为了进一步深入研究岩石流变扰动效应,根据试验需求和以往试验系统的不足,研制了RRTS-Ⅳ型岩石流变扰动效应试验系统,该系统主要包括试验仪主机、扰动加载装置、逐级加载辅助装置及测试分析系统4部分。其中,试验仪主机应用杠杆原理,采用两级杠杆扩力,扩力比为1∶100,可为试验提供长期而稳定的轴压;扰动加载装置采用弹簧和行程开关的组合设计,缩减了约1/2的冲击砝码随机往复振荡时间,使获得的试验数据更加准确;逐级加载辅助装置应用定滑轮与吊桶的组合设计,帮助试验仪实现低等级连续缓慢的逐级加载功能,为试验提供必要条件;测试分析系统由动态测试信号分析系统和各类型传感器组成,可对应力、应变、冲击扰动进行动态监测。通过岩石单轴流变及其扰动效应试验验证了RRTS-Ⅳ型试验系统性能。试验结果表明,应用RRTS-Ⅳ型试验系统取得的试验结果符合前人的理论和研究成果,且性能优于以往试验系统。RRTS-Ⅳ型试验系统适用于岩石流变及其扰动效应相关试验研究。

关键词：岩石流变扰动效应试验系统扰动加载逐级加载试验验证

钢筋混凝土结构小比例尺模型设计方法及相似性研究

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土木工程学报 2012年第7期45卷 31-38页

作者：黄思凝郭迅张敏政孟庆利张贺中国地震局工程力学研究所黑龙江哈尔滨150080

为使试验结果能准确地反映原型的抗震性能,对模型的设计方法进行研究,分别按以承载力相似新方法和配筋率相同的常用设计方法设计模型构件,进行伪静力试验,把试验结果与原型构件试验结果进行对比分析;结果表明:等配筋率的设计方法易高估... 详细信息

为使试验结果能准确地反映原型的抗震性能,对模型的设计方法进行研究,分别按以承载力相似新方法和配筋率相同的常用设计方法设计模型构件,进行伪静力试验,把试验结果与原型构件试验结果进行对比分析;结果表明:等配筋率的设计方法易高估原型结构的力学性能,而承载力相似设计方法的试验结果误差较小。针对振动台试验中采用逐级加载方式给试验结果带来的误差,提出分级相似关系,即在每级次地震动输入后测得模型频率,根据自振频率比和弹性模量比之间的关系,来改变下阶段试验的弹性模量比,从而调整下一阶段相似关系来减小误差;且应用分级相似关系进行振动台试验,将试验结果与不采用分级相似关系的试验结果及直接对模型进行一次性输入的试验结果进行对比,验证分级相似关系的可行性,并提出分级相似关系的适用范围。

关键词：小比例试验相似性协调设计方法钢筋混凝土结构分级相似关系振动台试验逐级加载

地震模拟试验中单质点体系小比例尺模型的分级相似关系

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应用基础与工程科学学报 2013年第1期21卷 71-77页

作者：黄思凝郭迅孟庆利刘红彪中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院山东青岛266580 中国地震局工程力学研究所黑龙江哈尔滨150080

在地震模拟试验中采用逐级加载的加载方式给试验结果带来较大误差.试验结果表明对一个模型采用逐级加载方式至大震输入后,其层间位移角为1/50;而对模型直接大震输入,其层间位移角为1/80,采用逐级加载的试验结果致使我们错误的估计原型... 详细信息

在地震模拟试验中采用逐级加载的加载方式给试验结果带来较大误差.试验结果表明对一个模型采用逐级加载方式至大震输入后,其层间位移角为1/50;而对模型直接大震输入,其层间位移角为1/80,采用逐级加载的试验结果致使我们错误的估计原型的抗震性能;在逐级加载的地震模拟试验中,采用分级相似关系能减小逐级加载试验方式给结果带来的误差,从振动台试验加速度反应看误差达到6%左右,从位移反应上看,采用分级相似关系后,位移反应与直接进行大震试验结果较为接近.

关键词：小比例试验钢筋混凝土结构分级相似关系振动台试验逐级加载

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海上风电高桩承台基础结构的受力特性

深圳大学学报（理工版） 2024年第4期41卷 509-516页

作者：祝周杰詹懿德马彬王海军张晓雪李秉轩中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司浙江杭州311122 天津大学水利工程智能建设与运维全国重点实验室天津300350 天津大学建筑工程学院天津300350

为研究海上风电高桩承台基础结构在风电机组大弯矩荷载及复杂海洋环境荷载作用下的受力及传力机理,采用在数值模型中逐级加载的方式,模拟不同荷载量级情况下基础受力特性,获得了高桩承台组合结构的关键承载部位,分析了混凝土承台及斜向... 详细信息

为研究海上风电高桩承台基础结构在风电机组大弯矩荷载及复杂海洋环境荷载作用下的受力及传力机理,采用在数值模型中逐级加载的方式,模拟不同荷载量级情况下基础受力特性,获得了高桩承台组合结构的关键承载部位,分析了混凝土承台及斜向钢管桩受力特性.研究结果表明,随着风电机组荷载和环境荷载的增大,混凝土承台承载模式将由轴压承载向偏压转变;钢管桩顶部与混凝土承台接触部位是承载及荷载传递的关键部位,混凝土受拉损伤首先从此处开始;随着荷载的增大,斜向钢管桩群桩应力最大部位将从波流荷载作用点向泥面处转变.研究明晰了海上风电高桩承台基础的荷载传递规律及关键部位,为基础结构的安全设计提供了指导.

关键词：结构工程高桩承台钢管桩大弯矩荷载传力机理逐级加载关键部位荷载传递