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开展了张紧式吸力锚在侧壁最优系泊点处遭受平均荷载和循环荷载共同作用下的模型试验,着重研究了软黏土中吸力锚在等幅及变幅循环荷载下的变形失稳过程。研究发现,循环累积位移过大是锚发生破坏的主要原因。对于等幅循环加载试验,由于竖向附加荷重的施加,锚在水平向的循环累积位移要明显大于竖向,表现为明显的水平破坏模式。在特定的平均荷载水平下,循环荷载水平越高,锚的累积位移发展得越快,达到破坏所需的循环次数就越少。循环位移随循环次数的增长变化不明显,但随循环荷载水平的增大而增大。对于变幅循环加载试验,系泊点各方向的循环累积位移与循环位移均与循环荷载水平成正比。不同的循环加载时程下,锚的竖向累积位移均比水平累积位移大,表现为偏向于竖向破坏的中间破坏模式。锚前期的循环加载历史对后续加载产生的累积变形有明显影响。与静力加载相比,循环加载时锚的运动方向角有所增大,这可能是由于锚底孔压的累积要大于锚侧孔压的累积,从有效应力的角度分析,锚底有效应力的减少相对锚侧明显,进而使得锚竖向承载力减小得更多,导致锚的竖向运动更明显。 相似文献
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This paper presents an improved discrete element model, which incorporates stochastically distorted contact mechanics, for the simulation of double-twisted hexagonal wire meshes that are commonly used in rockfall protection. First, the characteristics of such meshes are investigated by conducting quasi-static and dynamic experimental tests. Second, the discrete model for the simulation of such meshes is presented. A stochastically distorted contact model is introduced to account for distortions of the wires and hexagons, allowing a more realistic representation of the mechanical response of the mesh from the deformation point of view and the force point of view. Quasi-static tensile tests of a plane net sheet, subjected to a constant strain rate, are used to study the effect of the stochastically distorted contact formulation and to calibrate the numerical model. Finally, the dynamic response of an impacting block on a horizontal mesh sheet is used to compare the numerical predictions against experimental results in order to validate the proposed approach. 相似文献
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为探究土工格室加筋路堤在循环荷载及静载下的各种性能,利用美国GCTS公司的USTX-2000加载装置进行加载,通过改变加筋层数、格室高度,格室焊距对土工格室加筋路堤进行一系列模型试验。对各种工况下加筋路堤极限承载力、长期循环荷载及固定振次循环荷载后极限承载力的变化进行研究。试验表明,土工格室加筋能显著提高地基极限承载力并能显著减小坡顶和坡中临界破坏时的法向累积变形,在加筋间距一定的情况下,加筋层数增加和格室高度增大均可不同程度提高极限承载力并减小临界破坏时坡顶法向累积变形,格室焊距的减小也可在一定程度提高极限承载力,格室焊距对边坡法向变形影响不大;长期循环荷载下固定间距加筋层数对路堤竖向累积沉降量影响不大,而对边坡坡顶法向累积变形有一定影响,格室高度增大和格室焊距减小均可不同程度减小路堤竖向累积沉降量和坡面法向累积变形;越靠近加载点处,路堤土压力值受加筋影响越显著,加筋提高了土体刚度和密实度,使加筋路堤土压力值较无筋路堤明显增大;对于无筋路堤,改变动载幅值和振次均导致振后极限承载力有不同程度的降低,而对于加筋路堤,当动载幅值≥30 kPa或动载振次≥1 000时,振后极限承载力均有不同程度的提高。 相似文献
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加筋垫层由于具有诸多优点而被广泛应用于反复加卸载作用下公路、铁路路基等工程构筑物中。为研究加卸载作用下加筋垫层结构的变形特征，针对加筋与未加筋垫层2组模型，开展了单次加卸载静力试验。测试并获得了不同荷载作用下垫层竖向变形、筋材应变变化规律，对比分析了加筋与未加筋垫层的变形特征，并从能量角度对加筋垫层工作机制进行了探讨。结果表明：与未加筋情况相比，荷载作用下加筋垫层（加载板处）的沉降变形和残余变形更小。加筋后垫层表面（加载板范围外）的竖向变形及其受影响范围均增大，且在卸载过程中垫层表面竖向变形的水平分布曲线特征由“凹”型变为“凸”型，其加卸载曲线呈“∞”型。格宾网筋材应变沿横向呈现非均匀分布特点，其最大应变小于0.06%，筋材始终处于弹性变形状态。加筋垫层中筋材具有储存、释放及横向传递应变能效应，这使得加筋后垫层具有更好的承载能力与弹性性能，进而可降低循环加卸载作用下垫层的塑性变形或累计变形。 相似文献
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作为新型的深水海洋基础型式,吸力式沉箱基础被广泛地用于系泊深水海洋设施中,从而承受巨大的倾斜上拔荷载。在上拔荷载水平分量与竖向分量的共同作用下,吸力式沉箱的承载特性及其工作性能评价是海洋工程设计与建设中的关键技术问题之一。然而现有的理论分析与试验研究并不能满足工程实践的需要,因此,对吸力式沉箱基础的极限承载力分析建立了有限元数值计算方法。当沉箱基础在快速拔出过程中,正常固结黏土处于完全不排水状态,沉箱基础发生整体破坏时表现出反向地基承载力失稳模式,此时沉箱基础所发挥的极限承载能力往往最大。为此,在数值计算中直接假定沉箱基础及其周围土体处于完全不排水状态,针对不同的沉箱长径比,分别确定了在竖向上拔荷载和水平拉拔的单独作用下沉箱基础极限承载力。对比发现：竖向上拔极限承载力有限元解能够较好地与理论计算结果相符合,而水平极限承载力解与理论计算结果存在一定的差异。 相似文献
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传统锚索形变量有限,在边坡大变形加固中容易出现超限破坏,而高强大变形屈服锚索兼顾高吨位、大变形的要求,能适应地质条件复杂多变的边坡加固。首先基于单根屈服套室内试验,获得3种可稳定输出恒阻的屈服套,其起始屈服力分别为120,135,145 kN,屈服行程大于200 mm。试验表明,单根屈服套起始屈服力总是大于直线平稳段恒力;输出恒力与屈服界面长度呈线性关系。高强大变形锚索的屈服装置由数个挤压摩擦型屈服套组成,其起始屈服力及行程可依据设计调节。目前已自主研发了 400,500,1 000,1 500 kN级系列屈服锚索,室内张拉试验结果表明,锚索屈服行程可达200 mm,各屈服套受力均匀、位移同步。屈服锚索采用P锚作为限位装置以充分发挥钢绞线的抗拉能力。室内极限承载力试验结果表明,400,500 kN级屈服锚索极限承载力可达1 050 kN。高强大变形屈服锚索的吨位及行程具有较好的拓展性,性能优于已有屈服锚杆,可为边坡大变形加固提供一种新的解决方案。 相似文献
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结合上海软土地区12个场地57根单桩水平静载荷试验,研究建筑桩基单桩在水平荷载作用下的受力特点。根据试验实测数据,探讨不同桩径、不同试验加载方法及灌芯对预应力空心桩受力性状影响等因素,认为建筑工程中,可选择桩径较大或者采用在桩顶一定范围内扩大桩径的做法进行单桩水平承载力优化设计,试验加载方式建议可采用单向单循环恒速水平加载法,预应力空心桩顶部灌芯可作为水平承载力的安全储备,为软土地区类似工程的单桩水平承载力的设计和理论研究提供参考。 相似文献
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滚石是突发于人工边坡或自然边坡上的一类特殊的地质灾害,对坡下的人类活动和基础设施的安全构成极大威胁.柔性防护系统是滚石灾害防治的重要方法之一,而摩擦制动环是应用于钢绳拦石网并起到关键缓冲作用的部件.作者发现,当前使用的摩擦制动环存在着缓冲效率较低、较易损坏、成本较高等诸多不足.针对这些不足,提出了一种可应用于滚石柔性防护系统的簧式缓冲器.理论研究表明,它具有缓冲效率较高、不易损坏、价格较低等优点,可望在滚石柔性防护系统中得到广泛应用. 相似文献
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为研究双绞合六边形钢丝网加筋土挡墙的受力、变形特性,对潭衡（湘潭－衡阳）西线高速公路K124+340断面组合式面板双绞合六边形钢丝网加筋土挡墙进行了现场试验,测试了竖向土压力、水平土压力、筋材拉应变分布规律和格宾箱变形规律。结果表明：在筋材长度方向上,竖向土压力在挡墙下部呈双峰型分布,而在上部呈单峰形分布;墙背水平土压力沿墙高呈非线性分布,最大值发生在墙高约1.5 m处,实测水平土压力小于主动压力;筋材应变在筋长方向上呈非线性分布,各层筋材的应变分布模式不相同;筋材的变形主要发生在施工期,格宾箱的变形呈鼓胀式 相似文献
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为了研究循环荷载频率变化对吸力锚承载力的影响,进行了不同频率循环荷载作用下,张紧式吸力锚在最佳系泊点受静荷载与循环荷载共同作用时的承载力模型试验。结果表明,当循环荷载与静荷载加载方向相同时,尽管循环荷载频率不同,但锚的破坏模式与静荷载作用下锚的破坏模式一致,均为竖向拔出;荷载循环频率的变化对锚的循环平均位移有一定影响,在循环荷载开始作用阶段,随循环频率增大,循环平均位移逐渐减小,随荷载循环次数增加,循环频率对循环平均位移影响逐渐减弱;荷载循环频率改变会对锚的循环承载力产生影响,当荷载循环频率从0.1 Hz减小至0.01 Hz时,若循环破坏次数为100,循环承载力降低8%左右;若循环破坏次数为1 000,循环承载力降低4%左右;当循环破坏次数达到2 000时,循环承载力仅降低1%左右,此时可忽略循环荷载频率的变化对承载力的影响。 相似文献
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Chen Dan-xi Dai Guan-yi 《岩土力学》1982,3(1):27-44
This paper is presented to discuss emphatically the characteristics of compressive deformation of marble under the three-dimentional stress states and the researches of the influences on stress-strain relationship, strength , and failure mechanism by different loading paths. The tests that have been conducted included the constant confining pressure repeated loading, constant stresses, equal proportional loading or ynloading, the hydrostatic and uniaxial tests. The Model CBS-2 digital displacement apparatus manufacfured by our institute was used for measurement in these tests. The probes were directly fixed between the top and bottom fillers of specimen in a high pressure cylinder . It could be used to measure the deformation of specimen after failure, consequently there has a sufficient range for measuring deformation than that of electric strain gauge. The stress-strain relationships for different loading paths are given, and the author proposed some opinions to these problems. 相似文献
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In the present analysis, an attempt is made to explore the seismic response of two nearby horizontal strip anchors embedded in non-homogenous c-? soil deposit at different depths. The analysis is performed by using two-dimensional finite-element software PLAXIS 2D. Each anchor carries equal static safe-working load without violating the ultimate uplift capacity under static condition. The soil is assumed to obey the Mohr?CCoulomb failure criterion. The behavior of single isolated anchor subjected to an earthquake loading is determined first to study the interference effect between two anchors. The horizontal acceleration response obtained from the Loma Prieta Gilroy Earthquake (1989) is considered as the input excitation in the analysis. A parametric study is performed by varying the clear spacing (S) between the anchors at different embedment ratios (??). The magnitude of vertical displacement, shear stress, and shear strain developed at different locations of the failure domain is determined for different clear spacings between the anchors. 相似文献
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台阶式加筋土挡墙变形与力学特性尚待进一步深入研究。利用模型试验综合分析台阶宽度、上墙筋材长度和筋材层间距对两级台阶式加筋土挡墙性能的影响，试验结果表明:当台阶宽度由1.3H1(H1为下墙高度)减至0.4H1、筋材层间距减小或上墙筋材长度增加时，挡墙顶部沉降明显减少，且墙顶极限承载力显著增加；台阶式加筋土挡墙水平变形受台阶宽度和上墙筋材长度的影响显著，顶部加载时以上墙中部“鼓肚”和下墙沿墙高逐渐增大为主；增加台阶宽度使上墙底部垂直土压力增加，而下墙靠近墙面侧垂直土压力显著减小，增加上墙筋材长度和减少层间距使垂直土压力向远离墙面一侧发展；顶部加载时台阶式加筋土挡墙滑动面始于加载板后缘，绕过上墙墙底承台并贯通于下墙顶部土体，其破坏模式以上墙深层滑动破坏为主。 相似文献
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风积沙地基装配式偏心基础抗拔试验研究 总被引：1，自引：0，他引：1
在毛乌素沙漠中开展装配式偏心基础在上拔、上拔+水平力组合荷载作用下的现场试验研究。根据试验加载过程中监测的基础顶部位移、地表竖向位移及基础底板土压力数据,分析基础顶部的荷载-位移特性,研究装配式偏心基础的抗拔承载机制。结果表明,（1）在上拔、上拔和水平力组合作用下,基础顶部上拔和水平位移曲线均呈二阶段的承载特性;（2）当仅受上拔荷载作用时,基础偏心引起的附加弯矩,使得基础底板产生偏转,基础及底板上覆部分沙土自重抵抗上拔荷载,而在上拔和水平力组合荷载工况下,基础偏心引起的附加弯矩小,与上拔荷载工况相比,基础极限抗拔承载力提高8.7％,即在组合荷载工况下装配式偏心基础能够发挥更多的沙土来抵抗上拔荷载;（3）根据装配式偏心基础的抗拔承载机制,引入外荷载合力作用线与支架作用线之间的夹角δ来反映水平荷载对装配式基础抗拔破坏因子的影响,其影响规律为装配式基础的抗拔破坏因子随δ增加而降低。 相似文献
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砂土海床中大直径单桩水平承载与变形特性 总被引：5，自引：0，他引：5
通过室内三轴固结排水剪切试验等获得典型剪胀性砂土的力学参数,在此基础上利用有限元软件ABAQUS,开展了近海大直径单桩基础在水平荷载作用下的三维有限元数值分析,揭示了加载过程中桩周土的应力路径,探讨了桩周土内摩擦角、剪胀角及桩土接触面特性等对三维数值分析结果的影响,得到了离心模型试验的验证,进而提出了砂土海床中大直径单桩基础的合理数值分析模型及参数取值方法,并建议风机大直径单桩基础水平承载力确定以变形作为控制标准。在此基础上,利用该数值分析模型分析了现有桩基承载力和变形分析方法对超大直径单桩的有效性,并提出了采用数值分析来确定基础的临界埋深的确定方法。 相似文献
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目前对土工格室加筋路堤研究主要集中在静载条件下,动载条件下研究的比较少。为研究分级循环荷载下土工格室加筋路堤的力学性能,采用USTX-2000的动力加载装置进行加载,对土工格室加筋路堤在不同加筋层数、格室高度、格室焊距等工况下进行一系列模型试验。对分级循环荷载下路堤的竖向变形和坡面法向变形进行研究,并与固定振幅循环荷载及静载作用下的路堤进行对比分析,研究不同加载方案路堤力学性能的差异性。试验结果表明,土工格室加筋能显著提高路堤承受分级循环荷载的能力和减小竖向累积沉降量,在加筋间距一定的情况下,两层及以上加筋效果比单层加筋效果更显著,格室高度增大和格室焊距减小均可不同程度提高路堤承受分级循环荷载能力并减小竖向累积沉降量;加筋可减小路堤分级循环荷载下的坡面法向变形,格室高度增大和格室焊距减小在分级循环荷载幅值相同时均能减小坡顶和坡中处的法向累积变形;分级循环荷载作用下,当振次≥8 000或幅值≥80 kPa时,路堤竖向累积沉降量超过固定振幅循环荷载,当振次≥9 000或振幅≥90 kPa时,路堤坡顶法向累积变形超过固定振幅循环荷载;分级循环荷载作用下,路堤竖向和坡面法向累积变形均大于静载,加筋可有效减小分级循环荷载和静载作用下坡面法向累积变形差。 相似文献
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Composite element model for the bonded anchorage head of stranded wire cable in tension 总被引：1，自引：0，他引：1 
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下载免费PDF全文 An elasto‐viscoplastic model is formulated using composite element technique for the bonded anchorage head of stranded wire cable in rock mass. This composite element contains sub‐elements corresponding to the rock material, the grout material, the stranded wire material, the rock/grout interface, and the grout/stranded wire interface, respectively. The displacement in each aforementioned sub‐element is interpolated from the corresponding nodal displacements of the composite element. In this manner, the mesh generation taking into account of tension cable anchors may be highly facilitated. By the application of the virtual work principle, the governing equation for solving the nodal displacements of the composite element is established. The proposed model has been incorporated into the conventional finite element algorithm and implemented in the program CORE3, in which the anchorage head is embedded within the composite elements. The comparative study concerning the pull‐out test has been carried out for the validation of the proposed model and algorithm. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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砂土中扩体锚杆承载特性模型试验研究 总被引：1，自引：0，他引：1
在25个室内模型试验基础上,研究了均质砂土中竖向拉拔扩体锚杆的几何尺寸及埋深对其承载特性的影响。试验结果表明,根据深径比的不同,扩体锚杆可以分为浅埋与深埋扩体锚杆2种形式,它们在拉拔过程中均经历了土体弹性变形阶段、非扩体锚固段-土界面剪切破坏阶段、土体弹塑性变形阶段以及剪切破坏阶段,破坏特征分别表现为整体剪切破坏与局部剪切破坏。通过扩体锚杆与普通拉力型锚杆模型试验对比发现：与普通拉力型锚杆相比,扩体锚杆极限承载力、承载比与安全性均有大幅度提高。而通过增大扩体锚固段直径的方式提高扩体锚杆承载力的优势较为明显。此外,根据承载比分析,扩体锚杆存在最优扩体锚固段直径,因此,在实际工程中应寻找一个满足需要的最优扩体锚固段尺寸以取得较好的经济效益。 相似文献
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斜坡上的基桩具有承重和阻滑的双重功能,其受力变形性状远比平地上的情形复杂。采用模型试验和数值模拟相结合的方法研究了其水平承载特性及影响因素。模型试验结果表明：临坡距对基桩的水平承载变形性能有较大影响。同一级荷载下,临坡距较大的桩身水平位移小于临坡距较小的基桩;临坡距较大基桩的临界荷载和极限承载力也大于临坡距小的基桩。数值模拟研究结果表明：基桩水平极限承载力随着斜坡坡比的增大而减小,随着临坡距的增大而增大,与模型试验的结果基本一致。对比分析了斜坡和平地基桩水平承载变形性能的差别,得出了可考虑坡比和临坡距的斜坡基桩水平极限承载力简便计算方法,可为有关规范的修订以及工程设计提供参考。 相似文献