灌浆节理压剪变形、强度特点及破坏机制试验

通过对人工劈裂的节理试件进行水泥灌浆加固处理,并进行一系列室内压剪试验,总结了灌浆节理面压剪全过程剪应力-剪切位移的典型曲线形式,分析了充填度和法向应力对灌浆节理的变形、强度特点的影响规律,总结了由充填度决定的灌浆节理两种压剪破坏形式,揭示了其破坏机制.研究结果表明,低法向应力下灌浆节理面表现出脆性破坏特点,峰值剪切强度大于无灌浆节理面的,而在高法向应力条件下,灌浆节理面有一定的延性,峰值剪切强度小于紧密闭合且吻合系数较高的无灌浆节理面的;当充填度大于1.0时,各个充填度的灌浆节理面剪切强度差异较小.研究成果加深了对灌浆节理压剪破坏特性的认识,并具有一定的工程指导意义.     

钢纤维混凝土压剪强度的试验研究

利用“Ｚ”型构件对钢纤维混凝土在不同工况下的压剪复合受力力学性能进行了试验研究,并根据双剪应力三参数准则对试验结果进行了拟合,从而建立了钢纤维混凝土压剪统一破坏准则,该准则与试验数据吻合较好。     

直剪作用下不共面断续节理岩桥 破断试验与数值研究

在伺服控制剪切加载系统下对不共面类岩石断续节理试件进行正向、反向直剪试验,研究直剪下不共面断续节理的岩桥破断机理和剪切规律,试验研究发现,直剪作用下不共面断续节理岩桥破坏过程具有明显的阶段性,经历线弹性阶段、裂纹起裂扩展阶段、岩桥断裂贯通阶段、剪切面爬坡咬合阶段和残余摩擦阶段5个阶段,正向剪切下岩桥呈齿形破断面,反向剪切作用下岩桥产生沿直剪方向贯通的带形破断面,与正向剪切相比,反向剪切下节理的初裂抗剪强度和峰值抗剪强度较大,裂纹倾角、法向应力和相邻节理搭接比例是影响试件初裂抗剪强度和峰值抗剪强度的主要因素。采用FLAC3D对正向、反向直剪作用下不共面断续节理的岩桥破断、剪切破断面的形成过程进行数值试验,数值试验结果和类岩石直剪试件的试验结果基本吻合,数值试验揭示了直剪作用下不共面断续节理岩桥的拉裂破坏和破断面的剪切屈服机理。     

二长岩节理抗剪强度三轴试验研究

摘要：为确定岩石节理的剪切强度,在MTS815型程控伺服岩石刚性试验机上对含不规则、无充填岩石节理试件进行三轴试验。试验过程利用伺服控制系统连续获得同一试件在不同围压条件下对应的最大轴压,并根据弹性力学理论求得不同围压下节理面的正应力和剪应力。除对每一试件的试验结果按线性Mohr-Coulomb准则拟合获得摩擦角和内聚力外,利用Matlab软件的曲线拟合工具对所有试件的正应力和剪应力分别进行了线性Mohr-Coulomb准则拟合、幂函数拟合和非线性Barton公式拟合,对比它们的拟合效果可知：(1)线性Mohr-Coulomb准则拟合明显比幂函数拟合和Barton公式拟合要差,尤其是在低正应力条件下线性Mohr-Coulomb准则拟合将高估岩石节理的剪切强度。(2)幂函数拟合和Barton公式拟合的曲线几乎重合,且总体反映了岩石节理剪切强度的非线性特征。(3)在较高正应力下,线性Mohr-Coulomb准则、幂函数和非线性Barton公式对应的剪切强度均偏高。同时,为了估计拟合公式基本参数的合理性,根据试验成果对Barton公式基本参数进行了比较可靠的区间估计。估计结果表明：用Matlab软件的曲线拟合工具直接根据试件三轴试验结果进行Barton公式拟合的基本参数在某一置信水平(如99.73%)的上、下边界获得的区间估计明显脱离实际物理意义,是错误的;而通过幂函数进行对数转换后确定出参数的上、下边界,获得幂函数相应的上、下限曲线后,再用Barton公式拟合幂函数的上、下限曲线所得的基本参数的区间估计则是合理的。     

岩体断续节理受压剪荷载的弹塑性分析

运用弹塑性断裂力学的裂纹线场分析方法，将描述岩体材料破坏特性的摩尔－库仑准则，列入求解岩体内节理断裂问题的基本方程中，对节理裂隙在压剪荷载下进行求解，利出了节理线附近的弹塑性区应务场。通过弹塑性场在其边界上的匹配条件，得出了节理线上塑性区长度与压剪荷载的关系，以及节理扩展破坏准则。     

岩石节理面剪切流变的试验研究

通过对龙滩水电站岩石节理样本进行快剪和剪切流变试验的比较研究，分析了节理面流变对剪切强度的影响及剪切蠕变机理，确定了节理面的长期抗剪强度，并从岩石理论模型出发，对试验数据进行了回归分析，建立了不同正应力作用下的剪切蠕变经验公式，以便于了解岩石材料在给定条件下的蠕变特性。     

轴压比对梁柱节点抗剪强度影响的分析

通过对美国学者Attaalla新提出的节点抗剪通用模型的分析并参考我国国内一系列关于节点核心混凝土抗剪试验结果数据,主要分析了轴压比的变化对节点核心混凝土抗剪强度的影响,同时也指出该通用抗剪计算模型所忽视的一个问题:轴压比在节点核心混凝土抗剪中所起的积极作用,然后通过当前主要的节点模型理论解释了轴压比是如何在节点核心混凝土抗剪如何发挥它的作用.     

高强砼柱抗剪强度的试验研究

本文通过１６根高强砼桩的试验，研究了高强砼框架柱的抗剪性能，讨论了剪跨比，轴压比等因素对破坏形态，开裂剪力及抗剪强度的影响。对现行规范的抗剪计算公式的适用性进行了探讨。研究成果填补了国内高强砼框架柱抗剪强度研究的空白，可作为编制高强砼设计规范的参考。     

含断续节理脆性岩体灌浆效果研究

本文针对含断续节理天然岩体灌浆前后不同节理接触度,运用断裂力学理论建立相应的岩体抗剪强度分析模型。并用有限单元法研究了节理面不同接触度条件下岩体沿节理面方向综合抗剪强度参数的变化,从而定量地给出了灌浆效果与岩体强度的相互关系。     

砖砌体剪压复合受力动,静力特性与抗剪强度公式

在砖砌体模型关于剪压复合受力相关性的静力与动力试验研究的基础上,提出了基于可靠度分析并与修订中的砌体结构设计规范放建筑抗震设计规范相过渡的拟合公式,该式以“变摩擦系娄”的剪摩理论模式。统一了依据主拉应力理论和剪摩理论的抗剪强度计算方法,公式形式简单,物理概念明确,计算结果与两本规范公式十分接近,实现了新旧方法的衔接并偏于安全,为规范的修订提出了新的建议。     

轴向压力对钢筋煤矸石砼构件抗剪强度的影响

在２３根不同轴向压力的煤矸石砼偏压剪试验研究的基础上。讨论轴向压力对煤矸石砼构件抗剪强度的影响及破坏形态规律．     

受剪状态下化学锚栓群锚系统承载力

为了研究化学植筋式后锚固群锚系统抗剪承载力的影响因素,通过4组化学锚栓群锚系统受剪破坏性试验,研究在不同边距、不同间距下系统抗剪承载力情况.通过观察试件的破坏形式、测试破坏荷载以及有限元分析,结果表明:边距大小影响化学锚栓群锚系统破坏形式和锚栓位移,边距小会发生脆性破坏而边距大则发生延性破坏;植筋间距大小会影响群锚系统锚栓之间相互作用.间距小时,同一排锚栓产生的应力相互影响,裂缝会向锚栓深度方向上扩展,间距大时同一排锚栓的产生应力相互独立,开裂后混凝土形成两个独立楔形体.通过对比规范计算结果、有限元分析结果和试验结果,验证了现行规范关于抗剪承载力设计的可靠性.     

Numerical simulation on bolted rock joint shearing performance

A Double Shear Model(DSM)was used in a numerical simulation on bolted rock joint shearing performance.An entire bolt deformed as the letter"U"under a shear load between two joints.Near the bolt-joint intersection,the bolt partly deformed as the letter"Z".There were two critical points along the bolt: one was at the bolt-joint intersection with zero bending moment and the other at the maximum bending moment(plastic hinge)with zero shear stress.The blocks on two sides slid along the bolt as it deformed.A separation area was found between the two joint contact surfaces of the middle rock block and sided block.This area of separation was related to bolt diameter and external forces.We assume that this area is related to the work of external forces.Further research is needed.     

四边支承钢筋混凝土矩形板抗冲切性能试验研究

对边长比为 2～ 3的四边支承矩形板的抗冲切性能进行了试验研究 .在中心加载条件下 ,研究了四边支承矩形板的破坏形态和支座反力的分布规律 ,分析了影响四边支承板抗冲切承载力的主要因素 .在此基础上 ,提出了中心加载条件下四边支承板抗冲切承载力的计算公式 ,为钢筋混凝土板的设计提供了技术依据     

A roughness parameter considering joint material properties and peak shear strength model for rock joints

This study aims at proposing a reasonable roughness parameter that can reflect the peak shear strength(PSS) of rock joints. Firstly, the contribution of the asperities with different apparent dip angles to shear strength is studied. Then the shear strength of the entire joint asperities is derived. The results showed that the PSS of the entire joint asperities is proportional to a key parameter hs, which is related to the geometric character of the joint surface and the joint material properties. The parameter hsis taken as the new roughness parameter, and it is reasonable to associate the PSS with the geometric characteristics of the joint surface. Based on the new roughness parameter and shear test results of 20 sets of joint specimens, a new PSS model for rock joints is proposed. The new model is validated with the artificial joints in this paper and real rock joints in published studies. Results showed that it is suitable for different types of rock joints except for gneiss joints. The new model has the form of the Mohr-Coulomb model, which can directly reflect the relationship between the 3 D roughness parameters and the peak dilation angle.     

真三轴压缩下大理岩强度、变形与损伤特征数值

为研究真三轴条件下岩石的力学行为,采用离散元颗粒流程序,探析不同应力路径下大理岩试样的变形破坏过程、微裂纹演化机制及其中间主应力效应。结果表明：平行黏结模型能较准确地反映大理岩真三轴压缩下力学特性和破坏模式;中间主应力对峰值强度、弹性模量、破坏角和破坏模式演变的影响较为显著;八面体理论可较好地拟合出大理岩真三轴压缩中的破坏应力,所得的破坏强度包络线具有明显线性特征;结合应力-应变曲线形状,该大理岩在压缩过程中裂纹扩展可划分为4个阶段,即线弹性阶段、裂纹稳定扩展阶段、裂纹非稳定扩展阶段及峰后破坏阶段;随着中间主应力增大,应力-应变曲线峰后段的脆性破坏特征变强,试样从拉伸破坏向拉剪混合破坏转变,且中间主应变符号由拉转向压,岩石损伤演化与中间主应力间呈现出“对勾”型趋势。     

Q420镀锌焊接圆管轴压整体稳定试验研究

为了研究Q420高强度镀锌焊接圆钢管轴压柱的整体稳定性能,进行了轴压静力试验,研究了失稳破坏形态和极限承载力,通过计算得到其稳定系数φ,并与现行钢结构设计规范的柱子曲线进行对比．结果表明,试验实测得到的稳定系数φ明显高于我国现行钢结构设计规范所规定的焊接圆钢管所在的b类截面柱子曲线,甚至高于a类截面柱子曲线;同时,对镀锌与未镀锌圆钢管柱的轴压受力性能进行对比分析,结果表明,焊接圆钢管试件经过热镀锌处理之后轴压整体稳定承载力有所提高．     

重塑非饱和土抗剪强度指标与含水状态变化的关系

土体含水状态的变化对非饱和土强度的影响极为明显,对重塑非饱和粉质粘土抗剪强度进行分析,建立非饱和土抗剪强度的计算模型.通过室内非饱和土快速剪切试验,得到不同含水量的非饱和土抗剪强度指标,根据数值分析,建立重塑非饱和粉质粘土抗剪强度指标与含水量的关系,为工程设计及施工提供依据.     

金属材料剪应力强度极限的计算公式

利用塑性力学基本理论,建立了具有塑性屈服及强化特性金属材料圆轴扭转的剪应力强度极限的计算公式,并给出了低碳钢剪应力强度极限的处理结果．     

双轴受压状态下混凝土动态抗压特性试验研究

由于多轴试验装置的高技术性,混凝土在复杂应力状态下的动力研究相对偏少。为研究双轴受压状态下混凝土的动态抗压特性,采用真三轴静动综合加载试验系统,进行了5种双轴受压状态下混凝土立方体试件的冲击压缩试验,分别从应力-应变曲线特征、强度特性和变形特性等方面分析双轴受压状态对混凝土动力响应的影响规律。结果表明：双轴受压状态下,混凝土承受冲击荷载时呈现典型的脆性破坏,应力-应变曲线初期无明显压实挤密阶段;主轴压比一定时,随单侧压比的增大,混凝土的动态抗压强度呈现出先升高后降低的趋势,峰值应变和平均应变率皆呈现出先减小后增大的趋势;双轴受压对混凝土有加固约束作用,因而提高了其动态抗压强度和抗变形能力,主轴压比：单侧压比为0.4：0.4时作用效果最佳。