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非饱和土真三轴试验研究进展
张常光,赵均海,陈新栋,朱东辉
力学与实践 , 2014, DOI: 10.6052/1000-0879-13-110
Abstract: 研究非饱和土的强度是非饱和土理论及其工程应用的首要问题,但因复杂应力状态下基质吸力的控制技术、量测技术和吸力平衡时间等原因,非饱和土真三轴试验研究的进展迟缓.在介绍非饱和土刚性真三轴仪、柔性真三轴仪和刚柔复合型真三轴仪的基础上,重点分析已有非饱和土刚性和柔性真三轴试验结果,总结现有非饱和土真三轴仪及其试验研究的不足,同时指出Mohr-Coulomb强度准则和外接圆Drucker-Prager准则对非饱和土真三轴试验结果的不适用性.应开展更多不同种类非饱和土的完整真三轴试验研究,特别是非饱和黏性土;应结合非饱和土的应力状态变量和强度特性,建立符合工程实际受力状况的非饱和土真三轴强度准则,完善非饱和土的理论基础.
基于统一强度理论的土压力极限上限分析
范文,沈珠江,俞茂宏
岩石工程学报 , 2005,
Abstract: 基于统一强度理论,采用塑性极限上限分析方法,建立了土压力问题的多三角形破坏机构,推导了基本计算公式,并编制了程序对土压力问题进行了研究。得到考虑中间主应力效应的土压力计算公式,通过改变统一强度理论参数,可获得一系列计算结果,并与已有研究成果进行了对比分析,表明计算结果合理,是一种严格的上限解。同时本文的计算方法可进行强度理论效应的研究。
考虑中间主应力hoek-brown强度准则及其适用性
王国安,马林建,刘新宇,易其康,高磊
岩土力学 , 2015,
Abstract: 为考虑中间主应力对岩石极限破坏强度作用,在广义hoek-brown强度准则幂率项中添加定量表征中间主应力项,构建新的三维hoek-brown强度准则。该准则在主应力空间是通过3个角点外接hoek-brown准则包络面的曲六面体,在空间包络线是幂律型曲线。通过与hoek-brown准则、drucker-prager准则和mogi准则分别对4组真三轴压缩强度试验数据的拟合对比分析,探讨其反映中间主应力效应的适用性。结果表明,修正的hoek-brown强度准则拟合试验数据效果总体最好,mogi准则次之,hoek-brown准则和drucker-prager准则较差。从而修正的hoek-brown强度准则最适用于粗面岩、大理岩和花岗岩等硬脆性岩石的真三轴强度预测及中间主应力影响规律描述。
最小主应力减小引起岩石破坏时中间主应力的影响
耿乃光,许东俊
地球物理学报 , 1985,
Abstract: 过去曾用常规的三轴试验机研究过减小围压引起的岩石破坏。这种实验的局限性在于中等主应力和最小主应力始终保持相等。本实验使用茂木的真三轴试验机研究了单独减小最小主应力引起的岩石破坏。发现岩石的强度、变形、延性和脆性等力学性质与常规实验有明显的差异。证实了茂木在增大最大主应力引起岩石破坏的一系列实验中阐明的中等主应力效应,在减小最小主应力引起岩石破坏的实验中仍然存在。
材料三剪屈服准则研究
胡小荣,俞茂宏
工程力学 , 2006,
Abstract: 在分析Tresca屈服准则和双剪屈服准则的基础上,通过考虑十二面体单元主剪面上所有三个主剪应力的共同作用,提出了材料的三剪屈服准则,并对该准则作了极限线分析、应力莫尔圆分析、中间主应力效应曲线分析和滑移面方向分析.结果表明,新准则与统一屈服准则一样表示的是一个屈服准则系列,其中Tresca屈服准则和vonMise屈服准则是该屈服准则的特例.但与双剪统一屈服准则不同,新屈服准则的极限线和中间主应力效应曲线是非线性的,能够描述材料的非线性屈服特性.另外,也克服了双剪统一屈服准则中存在的在某些特定应力状态下会得出双重滑移面并且滑移面方向会发生变化的问题.
考虑非线性脆性损伤和中间主应力影响的圆形巷道围岩分析
张小波,赵光明,孟祥瑞,潘锐,马文伟,董春亮
煤炭学报 , 2014,
Abstract: 针对岩石的脆性破坏特征及峰后力学性能的劣化损伤,引入非线性脆性损伤本构模型,得到三维连续损伤演化方程。将圆形巷道围岩划分为松动破裂区、脆性损伤区、弹性区,考虑中间主应力的作用,采用统一强度准则和连续损伤力学方法,对巷道围岩力学状态进行极限平衡分析,推导出围岩损伤破裂半径及应力场分布的解析表达式。通过算例,分析了中间主应力、围岩脆性特征和损伤程度对理论解的影响。分析表明:中间主应力作用越大,围岩的损伤破裂半径越小,切向应力峰值距离巷道越近;脆性强弱对围岩应力分布的影响只局限在脆性损伤区内,围岩的脆性越强,损伤破裂半径越大,脆性损伤区内的切向应力随深度的增大而增大;围岩的残余强度越小,松动破裂程度越大,损伤破裂半径越大,切向应力峰值向围岩深部转移。
考虑中间主应力的非均匀应力场圆形巷道围岩塑性区分析
李涛,赵光明,孟祥瑞
煤炭工程 , 2014, DOI: 10.11799/ce201403022
Abstract: 基于Drucker-Prager准则,引入中间主应力系数,推导出不同侧压系数下巷道围岩塑性区边界线方程,用于预测不同侧压系数下巷道围岩塑性区的大小和形状。用单因素分析法,考虑不同中间主应力下,巷道围岩塑性区半径的变化规律。在侧压系数的时候,对在D-P准则下和在Mohr-Coulomb准则下巷道围岩塑性区的大小进行比较。侧压系数越偏离于1,巷道围岩塑性区水平方向和垂直应力侧差异增加,对围岩塑性区的大小和形状影响也越大;随中间主应力增大,塑性区范围越小。因此,适当考虑中间主应力的影响,可保证工程安全性的同时取得更大的经济效益。
用统一强度理论求解轴对称混凝土板的冲切强度
魏雪英,杨政,于澍,廖红建,邵珠山
工程力学 , 2002,
Abstract: 本文采用统一强度理论作为混凝土的破坏准则,求解了轴对称混凝土板的冲切破坏强度,利用上限定理求出了一组破坏荷载,得出了强度理论参数b对冲切强度的影响曲线。所得的解可以考虑材料的中间主应力效应对冲切破坏强度的影响,可以灵活地应用于工程上的各种不同材料,公式形式简单便于应用,且与已有结果及试验资料符合较好。
基于统一强度理论的大型浅圆筒仓侧压力计算
孙珊珊,赵均海,张常光,崔莹
工程力学 , 2013, DOI: 10.6052/j.issn.1000-4750.2012.08.0575
Abstract: 为合理计算大型浅仓贮料的侧压力,该文基于统一强度理论,采用静力平衡分析法,综合考虑了中间主应力、仓壁与贮料间的摩擦力以及由于锥堆产生的超压等影响,推导出大型浅仓侧压力计算公式,并与试验实测、Rankine公式和Coulomb公式进行了对比验证,探讨了统一强度理论参数、内摩擦角和贮料与仓壁间摩擦系数等影响特性。结果表明:该文计算值与试验实测值吻合较好,且计算简练;锥堆时Coulomb公式结果偏大,Rankine公式结果偏小,平堆时Coulomb公式和Rankine公式的结果均偏保守;统一强度理论参数、内摩擦角对侧压力的影响显著,贮料与仓壁间摩擦系数的影响较小。
高地应力下圆形巷道临界冲击地压解析解
郭延华,姜福兴,张常光
工程力学 , 2011,
Abstract: 基于统一强度理论和塑性应变损伤模型,合理考虑中间主应力效应和剪胀特性,对高地应力下的圆形巷道进行弹塑性分析,由冲击地压扰动失稳理论建立圆形巷道临界冲击地压解析解。经与模型试验和工程实测数据比较,验证了解析解的正确性,并得出统一强度理论参数、剪胀参数、支护力、升降模量比和内摩擦角对临界冲击地压的影响规律。结果表明:确定高地应力下圆形巷道临界冲击地压时,不能忽略中间主应力和剪胀的影响。
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