用应变能定义土的小应变方程

在岩土工程的设计计算中,土的应变范围通常在10-1%以下[2],远远小于人们想象。随着对工程观测数据的分析和试验工具精度的提高,对土的小应变特点有了更深刻的认识。本文介绍了一个土的小应变区在p-q应力空间的方程,该方程使用不排水试验参数和各向等压固结体积模量,描述了土的小应变在各应力方向的特性,通过实例详细说明了方程所需参数的确定。     

土工布包裹对粗粒料三轴试验的影响研究

粗粒料三轴试验中,常使用在试样周围包裹土工布的方法防止橡皮膜被刺破。借助中型三轴仪,分别对粗粒料进行包裹土工布与未包裹土工布的常规三轴固结排水剪切试验,研究了土工布对试样强度和变形特性的影响。试验结果表明:对于相同的围压,包裹土工布试样的峰值强度(σ₁-σ₃)_f都比未包裹土工布的要大;低围压下,包裹土工布使试样强度提高很大,但随围压的增加,强度提高的幅值呈幂函数形式减小。对于线性强度指标,包裹土工布试样的黏聚力c是未包裹土工布试样的1.8倍,而内摩擦角φ则减小了1.8°。对于非线性强度指标,包裹土工布试样的φ₀是未包裹土工布试样的1.07倍,Δφ增加了5.5°。在相同围压下,包裹土工布试样的体积应变和侧向应变都比未包裹土工布试样的大;包裹土工布与未包裹土工布试样的体积应变差和侧向应变差受围压变化的影响较小。     

试样尺寸对粗粒土强度及变形试验影响研究

对某堆石料进行了3种（大、中、小）不同直径试样的三轴固结排水剪切试验,研究在不同试样尺寸下粗粒土的应力一应变及强度特性差异,初步探讨了试样尺寸大小对应力一应变及强度性质的影响。结果表明：不同尺寸大小的试样所测定的应力一应变关系及剪胀性相似,但量值大小有差异;对相同围压下同一种级配粗粒土,较小尺寸试样峰值强度高于较大尺寸试样的强度,随着试样尺寸的增大,增加幅度呈减小趋势;低围压下试样直径变化引起的摩擦角测定值变化较大,高围压下直径影响变小。对应l％应变的割线杨氏模量和体积模量随试样大小有一定程度的变化,其变化规律有待更多试验验证。     

自平衡法试桩转换系数数值试验

采用三维有限元方法对桩顶压桩和桩底托桩承载特性分别进行模拟分析,研究了自平衡静载试验法中的转换系数。分析桩长、土类对荷载传递特性及转换系数的影响。结果表明:无论是在砂土还是在黏土中,随着桩长的增加,转换系数的变化曲线均呈凹形,类似抛物线形状分布;转换系数存在着极小值,不同土类转换系数的极小值不同,在35~55 m桩长范围内可能出现托桩的极限承载力大于压桩的极限承载力的情况。     

土石坝应力路径三维有限元数值分析

对某土石坝进行了三维有限元应力应变计算,分析了土石坝在填筑期及蓄水期的应力路径变化特性。研究表明,无论是填筑期,还是蓄水期,坝体内各点都为等应力比的应力路径,大主应力与小主应力增量之比基本保持常数,但填筑期及蓄水期的比值大小不同,且该值大小与该点的位置和所处的材料分区有关。研究成果为进行土石坝相关试验提供了依据,也为研究适合于土石坝应力变形分析的本构模型提供了参考。     

基于PIC16F716直放站用电源模块的交流电网电压监控及保护

介绍了直放站用电源模块一次侧交流电网电压在0~320V/AC变动时,经分压电路取0~165mV/DC给集成光电耦合隔离放大器HCPL-7840,再经运算放大器OP07组成的差动放大电路转换成二次侧线性对应的0~5V/DC电压,给直放主机和电源模块主控制器PIC16F716,实现对交流输入电压的监控、交流输入欠压过压保护,以及后备电池与交流电网之间工作模式的自动切换。     

土工布加筋粗颗粒土变形与强度特性试验研究

对不同土工布加筋层数的粗颗粒土试样进行常规三轴固结排水剪切试验,探讨试样加筋层数（简称筋数n=0～3）对粗颗粒土变形、强度特性的影响。结果表明：筋数n每增加1,不同围压下试样破坏时的轴向应变增大0.91%～2.00%,土体韧性增强,筋材可抑制试样的侧向变形;不同围压下,平均筋数n每增加1,试样变形模量增大5 378 kPa。加筋能够增大相变时的体积应变;在p-q平面内,同一筋数n下的相变点和破坏点均可用直线拟合。粗颗粒土的强度指标总体随筋数的增加而增大。对线性指标c和非线性指标φ₀、Δφ,其随试样筋数n的变化均可近似用直线表示;n每增加1,内摩擦角φ''增大1.75°。最后提出一个方便表述加筋量多少的指标-加筋疏密指数I_R,并给出三轴试验获得I_R的方法。整理发现试样黏聚力c及准黏聚力Δc（加筋土比素土黏聚力的提高量）与I_R均可用直线拟合;I_R每增加1 m^-1,c和Δc分别提高9.1和13.5 kPa。利用该参数对三轴试验下砂土、黏土和粗颗粒土加筋对其强度提高的效果进行总结分析,加筋对不同土c提高量差异显著,I_R每增加1 m^-1,砂土、黏土和粗颗粒土c分别提高0.07、0.50和8.75 kPa。基于准黏聚力原理,建立c及Δc与I_R的关系,可根据该公式直接估计土体加筋后的黏聚力或准黏聚力。     

击实粘性土断裂韧度KIC的试验研究

用线弹性断裂力学理论,研究土体中裂缝的产生和扩展过程的可行性已经为很多学者所认可,但对土体断裂韧度断裂韧度KIC的测试方法尚未形成共识。标准的三点弯曲试验中,土梁可能仅在自重作用下就发生断裂破坏,即使不发生这种试验前的断裂破坏,由于试样自重与断裂荷载相比是不可忽略的,试样自重对试验结果也存在较大影响。首先对标准三点弯曲试验方法进行了改进,研制了适于测试土体断裂参数的测试仪,并用其对某堆石坝心墙料的室内击实试样进行了断裂韧度KIC的测试,论证了线弹性断裂力学的适用性,研究了试样干密度和试验含水量对断裂韧度KIC的影响。     

粗粒料三轴湿化颗粒破碎试验研究

颗粒破碎是引起粗粒料湿化变形的重要因素，有必要对其进行深入研究。利用改进的应力控制三轴仪，对坝的粗粒料进行不同围压和湿化应力水平下保持应力水平不变的三轴湿化变形试验，同时对湿化前后的试样进行颗粒分析试验。依据试验结果，分析湿化颗粒破碎的原因，得到湿化变形最及Hardin的颗粒破碎指标表示的颗粒破碎量。对粗粒料湿化变形和湿化颗粒破碎试验结果的分析表明：湿化变形与围压及湿化应力水平有关；湿化引起颗粒破碎，对颗粒级配曲线有较大的影响，湿化前后级配曲线的颗粒累积百分比的差值随粒径呈驼峰状分布，驼峰位于25％含量粒径左右；湿化引起的颗粒破碎使得级配曲线的曲率系数、不均匀系数和60％含量粒径减小；湿化颗粒破碎随着围压和湿化应力水平的增加而增加；湿化变形与湿化颗粒破碎之间有很好的相关性，湿化轴变与湿化颗粒破碎近似成线性关系；湿化变形的基本规律可以根据湿化颗粒破碎规律加以解释。