结构性黄土的扭剪试验及扭剪脆塑性破坏判别指数研究

来源 :西安理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:flnlucifer
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
扭转是材料变形的基本形式之一,通过扭转试验可以研究材料在纯剪应力状态下的力学性质。在实际工程中出现的事故都与岩土材料发生脆性破坏有着密切的联系,目前国内外对于脆性指标的度量没有一个固定的方法。本文首先研制开发了适应于土体扭剪强度测定的试验装置,并进行安装调试;基于此新型扭剪强度测试仪,进行结构性黄土的扭剪试验研究,分析含水率对于其扭剪强度的影响规律,提出了一种真正意义上能综合考虑结构性黄土抗拉、扭剪和抗剪强度的联合强度;然后在试验研究的基础上,总结结构性黄土发生脆-塑性破坏转变的规律,提出结构性黄土的脆性指数的表达式;最后对结构性黄土试样在扭剪荷载下的变形破坏机理进行有限元计算模拟分析。得到的结论如下:  (1)设计研制了一种适应于土体扭剪强度测定的试验装置及相关附属设备,调试和完善了该仪器。基于该试验装置进行结构性黄土扭剪试验研究,得到了结构性黄土破坏扭矩、破坏能、扭剪强度与含水率的关系,其均随着含水率的增大呈非线性减小的趋势。  (2)将结构性黄土的扭剪试验、抗拉强度试验、三轴试验和无侧限抗压强度试验结果相结合,做出σ?τ平面坐标中的摩尔圆,得到结构性黄土拉伸、扭剪与剪切破坏图,提出了一种真正意义上能综合考虑结构性黄土抗拉强度、扭剪强度和抗剪强度的联合强度。  (3)黄土的变形破坏可分为脆性破坏、中间型破坏和塑性破坏三种类型。随着初始含水率增大,土的破坏模式由脆性破坏转变为塑性破坏。在三轴和无侧限抗压强度试验中,黄土试样发生塑性破坏时会被压鼓,而不会出现裂开的现象,但是在扭剪荷载条件下的黄土试样最终破坏时试样均会开裂,形成与纵轴有一定角度的裂缝。  (4)提出了脆性指数B的表达式,脆性指数与初始含水率具有线性增长的关系。当B<0时,土体为脆性破坏;当0<B<1时,为中间型破坏;当B>1时,土体为塑性破坏。  (5)通过有限元数值模拟得到的土样发生开裂破坏的区域与试验中土样开裂破坏的区域基本一致,且通过计算得到试样的破坏角随含水率的增加整体上呈非线性减小的趋势。
其他文献
近年来,我国电力事业高速发展,高强角钢在一些高压、特高压输电线路和大截面导线输电线路的输电塔等结构中逐渐被采用。国内外研究机构对不同型号的Q420高强等边单角钢整体稳定
人类文明步入二十一世纪以来,社会发展日新月异,各种新技术、新工艺、新材料的发展和应用给人们的生产、生活环境带来了很大的变化。在建筑领域,近年来国内外各种建筑结构形式发
局部受压是土建工程中常见的受力形式之一,以往的科研工作多集中在局压区为均匀应力分布的试验研究,随着高层建筑在国内的迅速发展,钢管混凝土在工程上的应用逐渐多了起来,出
由于岩土工程的特殊性和复杂性,可靠性设计理论在岩土工程中的应用尚处于研究和探索阶段。土性参数的不确定性和土层剖面概率模型的建立和描述是岩土工程可靠度分析中的关键
上海外滩一带的保护性建筑多采用外包混凝土钢梁、钢柱。外包混凝土的抗火和耐腐蚀性,很好地保护了内在的型钢。但当梁需要加固时,型钢下翼缘与加固材料之间的混凝土成了受力薄
扁铲侧胀试验(Flat Dilatometer Test,简称DMT)具有操作简单、经济、重复性好、扰动小、能获得多个土性参数、可得到近似连续地层剖面等优点,在国外岩土工程勘察设计中已获得广
钢筋混凝土剪力墙由于其抗侧向刚度大,能有效地减小侧移,且具有较好的抗震性能,作为一种抵抗侧向力的结构单元,在高层和超高层建筑中得到广泛应用。目前对剪力墙非线性计算模型的
当前的沥青混合料级配组成设计基本上仍是沿用传统的实验-观察的现象学经验方法,应用先进的计算手段、力学分析工具,定量地分析微观或细观尺度沥青混合料的力学特征,对深刻理解
随着矿产资源需求日益增多,尾矿库作为矿山安全生产的重要组成部分,数量也越来越多,尾矿库的安全稳定直接关系到下游人民生命财产安全和矿山的正常生产,而渗流作用是影响坝体稳定
本文研究的WFB装配式现浇密肋空心楼盖是通过不断改进传统空心楼盖而研制的一种由WFB空心箱体与现浇密肋相结合的一种新型的大跨度楼盖。WFB空心箱体由厂家预制生产,WFB空心