球形颗粒散粒体的强度和变形特性试验研究

 采用大型三轴仪对球形颗粒散粒体进行了应变式三轴试验。试验结果表明,球形颗粒散粒体应力-应变关系符合理想弹塑性模型,其强度符合Mohr-Coulomb强度理论,体变与轴向应变关系符合线性关系。散粒体的强度和变形特性与其颗粒调整方式有密切关系。     

平面应变试验与简化数值分析

 本文指出了平面应变试验成果整理中出现的力学概念不够准确的问题，提出了根据平面应变试验资料整理e-B模型参数的方法。在分析比较不同应力状态下上的强度特征及应力应变关系之后，提出了运用平面应变试验资料计算平面应变工程问题的简化分析方法。     

不同含水率泥皮对接触面力学特性影响的试验研究

 通过长江科学院研制的大型叠环单剪仪,进行了基于同厚度不同含水率泥皮对接触面力学特性影响的相关试验研究。试验结果表明：泥皮含水率的变化引起夹泥皮接触面剪切应力-剪切位移关系曲线形式的改变。当泥皮含水率较低时,其剪应力与相对剪切位移呈现出较好的双曲线关系;当泥皮含水率较高时,接触面剪切破坏阶段后切向变形表现出明显的刚塑性变形特征。泥皮含水率的变化对接触面抗剪强度及法向应力线性关系影响不大,两者仍保持很好的线性关系。泥皮含水率对法向位移及接触面摩擦角都有一定影响,随着泥皮含水率的增加,法向位移增大,接触面摩擦角减小。     

丹江口水库加高工程筑坝材料工程特性试验研究

为优化丹江口大坝加高工程设计,确保工程质量,按照国标及规程、规范的要求,对心墙防渗料和坝壳砂砾石料进了工程特性试验研究.结果表明:五峰岭、陈家港及艾家沟料场中土料的现有贮量及质量满足防渗料的使用要求,大部分土料可在天然含水量下直接使用;羊皮滩料场砂砾料P5含量约80%～90%,达密实状态后是较好的坝壳材料.在此研究基础上,提出了相应的填筑控制参数和设计指标的建议值.     

砂砾石与沥青混凝土接触面力学特性试验研究

 针对砂砾石过渡料与沥青混凝土所形成的接触面进行了力学特性试验研究。试验结果表明：接触面的抗剪强度与法向应力基本成线性关系;接触面的切向应力应变关系未出现明显的应变软化;接触面剪应力与相对剪切位移呈现出较好的双曲线关系,随着接触面上法向应力的增大,达到峰值强度所需的剪切位移也增大,所形成双曲线的初始段的斜率也增大。将试验所得参数值代入Clough-Duncan非线性弹塑性模型进行拟合,结果表明平均级配和上包线级配砂砾石的剪切应力与剪切位移的试验曲线与拟合曲线的形式整体趋势基本吻合,说明砂砾石过渡料与沥青混凝土所形成的接触面可以用该非线性模型进行模拟。       

堆石料蠕变试验方法研究

堆石料是土石坝的主要填筑材料,其蠕变特性研究是土力学热点之一。蠕变试验的方法主要有三轴试验和单向压缩试验两种。三轴试验是研究堆石料常用的试验方法,其轴向变形主要是偏应力引起的剪切变形。而单向压缩试验,作为一种可以研究 K0 状态下堆石料的蠕变特性的试验方法,目前对此的研究较少。应用大型三轴仪(Ф300mm) 和大型叠环式固结渗透仪(Ф500 mm) ,选用双江口堆石料,分别进行了堆石料的蠕变试验,成果表明两种蠕变试验的剩余蠕变量与时间的关系都可以采用幂函数准确表达。三轴试验成果验证了九参数蠕变模型的通用性,根据单向压缩试验成果提出了简单的经验公式。最后对两种试验成果进行了比较分析,发现单向压缩蠕变可以视为应力水平为 0.4 时的三轴蠕变,其不能反映应力水平对堆石料蠕变特性的影响。因此,要对堆石料进行蠕变研究,宜采用三轴蠕变试验。     

CT技术在粗粒土组构研究中的应用

选择结构特征相对简单的粗粒土作为研究对象,结合医用CT机,实现了变形过程中试样内部结构动态变化的实时检测,取得了粗粒土的组构信息及其变化情况。试验结果表明:颗粒集合体的变形源于颗粒的位置调整,颗粒自身形变很小;在某一宏观应变下,试验中各部位颗粒位置调整的幅度差异较大,相同部位不同颗粒的调整幅度也不同;相邻颗粒间的错动明显,并伴有一定的转动;颗粒的平动和转动与围压的关系不明确,与轴向应变密切相关。     

再论粗粒土剪胀性模型

 介绍了2种堆石料大型三轴试验和平面应变试验的试验成果。假设土的应变分为弹性应变和剪胀应变,弹性应变与应力间服从广义虎克定律,剪胀应变服从Rowe剪胀方程,弹性泊松比为常数,完整地建立3参量Kp,Kq,G与应力关系式,初步提出了一种新的非线性剪胀模型,给出了模型参数的整理方法,论证了一般非线性弹性模型中泊松比的力学意义。试验表明,剪胀性模型能够很好地模拟堆石料的应力应变曲线,对于同一种堆石料,由三轴试验和平面应变试验得到的模型参数除强度指标外,其它参数有很好的一致性,并给出了2种堆石料的模型参数。该模型是一种力学概念明确,简单实用的非线性剪胀模型。