Influence of fines content on the anti-frost properties of coarse-grained soil     

TianLiang Wang  ZuRun Yue  TieCheng Sun  JinChuang Hua 《寒旱区科学》2015,7(4):407-413

This paper aims to determine the optimal fines content of coarse-grained soil required to simultaneously achieve weaker frost susceptibility and better bearing capacity. We studied the frost susceptibility and strength properties of coarse-grained soil by means of frost heaving tests and static triaxial tests, and the results are as follows:(1) the freezing temperature of coarse-grained soil decreased gradually and then leveled off with incremental increases in the percent content of fines; (2) the fines content proved to be an important factor influencing the frost heave susceptibility and strength properties of coarse-grained soil. With incremental increases in the percent content of fines, the frost heave ratio increased gradually and the cohesion function of fines effectively enhanced the shear strength of coarse-grained soil before freeze-thaw, but the frost susceptibility of fines weakened the shear strength of coarse-grained soil after freeze-thaw; (3) with increasing numbers of freeze-thaw cycles,the shear strength of coarse-grained soil decreased and then stabilized after the ninth freeze-thaw cycle, and therefore the mechanical indexes of the ninth freeze-thaw cycle are recommended for the engineering design values; and (4) considering frost susceptibility and strength properties as a whole, the optimal fines content of 5% is recommended for railway subgrade coarse-grained soil fillings in frozen regions.  相似文献   

三类边坡失稳判据的统一性   总被引：2，自引：0，他引：2  

涂义亮  刘新荣  钟祖良  杜立兵  王鹏 《岩土力学》2018,39(1):173-180

将热力学理论中材料破坏的能量机制引入边坡工程中,推导了强度折减过程中边坡的能量方程,利用FLAC3D二次开发了能量的计算程序,并应用于某经典边坡算例中。通过与Spencer法的计算结果对比发现：强度折减法中边坡的稳定性与能量变化关系紧密,由此提出了4种新的失稳判据--能量突变失稳判据,且4种能量突变失稳判据理论上是统一的。通过对比发现：动能突变判据与数值计算收敛性判据、重力势能降突变判据与特征点垂直位移突变判据、耗散能增量突变判据与塑性区贯通判据分别存在对应关系,证明了常见的3类失稳判据也是统一的。通过算例试算发现,3类判据判定结果不相等主要是由收敛标准和网格精度等人为因素造成的,本质上是因为数值计算是一种近似解。工程应用中,可通过3类失稳判据判定结果的一致性来自评安全系数的计算精度,一致性越好,精度越高。提高计算精度的根本办法是严格收敛标准和精细网格划分,但应同时兼顾数值计算的时长,从而实现计算效率最大化。  相似文献   

基于GSI值量化和修正方法的岩体力学参数确定     

姜光成  胡乃联  洪根意  李国清  方京珍 《岩土力学》2018,39(6):2211-2218

为了准确确定岩体力学参数,通过综合分析多种地质强度指标(GSI)量化方法,提出了一种改进的GSI值量化和修正方法。首先,利用测线法估算结构面平均间距(d)和岩体块度指数(RBI)的改进型岩体块度率(RBR),根据岩体三维结构面网络,获得岩体体积节理数(Jv)和岩体结构等级(SR),然后采用上述参数和结构表面条件(SCR)及结构表面特性参数(Jc)进行了GSI值的定量化处理。为了克服GSI体系的缺点,考虑结构面产状和地下水对岩体力学性质的影响,提出了GSI值的修正方法和公式。以某铅锌矿体的矿岩体为例,根据改进的GSI值量化和修正方法及Hoek-Brown强度准则来确定矿岩体力学参数,通过与原位变形试验的对比分析,验证了该方法的精确性和可行性。该方法为从室内岩石力学试验合理地获取节理岩体力学参数提供了理论及实现的依据。  相似文献   

钙质砂抗剪强度特性的环剪试验   总被引：2，自引：0，他引：2  

黄宏翔  陈育民  王建平  刘汉龙  周晓智  霍正格 《岩土力学》2018,39(6):2082-2088

珊瑚礁沉积的钙质砂与石英砂的物理力学性质有较大差别。对取自南海岛礁的钙质砂进行了单次往返环剪试验以分析钙质砂的抗剪强度特性,试验中考虑了相对密实度和竖向应力对结果的影响,并与相同级配和试验条件下的石英砂进行对比分析。结果表明：钙质砂正向剪切时应力-位移曲线为软化型,具有明显的残余强度特性,而反向剪切时则表现为硬化型,正向和反向剪切强度基本一致;石英砂正向剪切和反向剪切均表现为软化型。钙质砂正向剪切和反向剪切残余强度与峰值强度的比值在0.75～0.93之间;石英砂正向剪切和反向剪切残余强度与对应峰值强度的比值在0.89～0.96之间。相同级配和试验条件下,钙质砂残余强度均大于石英砂,且强度比值基本保持在1.05～1.3之间。在100、200 kPa竖向荷载作用下,钙质砂0.5～2.0 mm的颗粒发生了破碎,破碎率分别为4%和6%。  相似文献   

CFRP布约束增强高强混凝土柱抗震性能数值分析     

王苏岩  ;曹怀超  ;徐振清 《地震学刊》2014,(6):712-717

采用地震工程开源模拟软件OpenSees（Open System for Earthquake Engineering Simulation）对CFRP（Carbon Fiber Reinforced Polymer,碳纤维增强复合材料）布加固高强钢筋混凝土方柱的抗震性能进行了数值分析。采用Steel02Material和Concrete02Material材料本构模型模拟了CFRP布加固高强混凝土方柱的抗震性能;在此基础上,进一步研究了轴压比和剪跨比这2个因素对试件抗震性能的影响。将所得数值分析结果与相同条件下的试验结果对比后发现：基于Steel02 Material和Concrete02 Material材料本构,利用OpenSees,可以较好地模拟CFRP布加固高强混凝土方柱的抗震性能,并且与试验结果（滞回曲线、骨架曲线、水平承载力和位移延性系数）能够较好地吻合,从而说明该数值分析方法还可以准确地反映出轴压比和剪跨比对高强混凝土柱抗震性能的影响规律。  相似文献   

老龄海上移动平台结构安全管理初探     

李红涛 《海洋工程》2012,30(2):123-128

主要介绍了中国船级社对老龄海上移动平台加强检验的管理要求,对船龄超过30年的老龄移动平台实行特别现场检验和检测,并根据实际测厚数据进行平台结构强度校核,最终确定平台安全状况是否满足主管机关要求。以一个实际老龄自升式钻井平台为例,介绍了现场检验和检测要求,并通过实际计算分析指导现场进行结构加强,保证了此老龄平台日后的作业安全。中国船级社对老龄移动平台的管理手段开创了超期服役海上移动平台安全管理的新模式,对保障我国海洋工程装备安全生产具有重要意义。  相似文献   

基于谱分析法的深水半潜式平台疲劳强度分析     

张朝阳  刘俊  白艳彬  王坤鹏  唐文勇 《海洋工程》2012,30(1):53-59

以某新型深水半潜式钻井平台为分析对象,依据三维绕射理论计算单位波幅下波浪诱导载荷,通过建立三维有限元模型计算完成了热点应力响应。运用热点应力的谱分析法计算得到危险节点的疲劳寿命,并进一步分析了各个短期海况和不同浪向对节点总的疲劳损伤度的贡献。研究结果表明,危险节点的疲劳寿命都满足设计寿命要求;在各种中低海况下,疲劳损伤主要来自于平均跨零周期在6 s附近,有义波高转大的短期海况;平台关键连接部位的疲劳损伤主要是在横浪和斜浪状态下产生的,并且对某单一方向的波浪非常敏感。此研究对该类型平台的连接处结构设计和疲劳分析方法有参考意义。  相似文献   

实际井眼条件下过套管电阻率测井响应的传输线方程正演算法   总被引：3，自引：4，他引：3  

刘福平  高杰  孙宝佃  包德洲  杨长春 《地球物理学报》2007,50(6):1905-1913

过套管电阻率测井通过测量套管壁电势实现测量地层视电阻率，不同的地层模型对过套管电阻率测井会有不同的测井响应. 在传输线方程系数中本文考虑了径向含多个界面地层的影响，对轴向（井轴方向）呈层状、径向阶跃变化地层模型，给出了电势分布递推公式，计算了过套管电阻率测井响应，绘出了测井响应曲线. 算例表明，该方法有较强的轴向地层界面分辨能力；对径向均匀地层计算结果非常接近地层模型电导率，能较好地反映实际地层特征；对高电导地层，低电导水泥环有明显的测井响应；当径向存在多个地层界面时计算结果则为径向各层电导率的综合反映，不是某一径向层的电导率；算例显示该方法有较快（算例运行时间在1s内）的计算速度.  相似文献   

聚丙烯纤维复合土抗裂补强特性试验研究   总被引：4，自引：0，他引：4  

王伟  王中华  曾媛  普群 《岩土力学》2011,32(3):703-708

将聚丙烯纤维按不同类型、不同组合、不同含量掺入土中的三轴压缩试验,研究了聚丙烯纤维复合土的应力-应变性状及对复合土强度特性的影响。试验结果表明,加固黏性土要选择分散性好的束状单丝聚丙烯纤维,而不是网状聚丙烯纤维,聚丙烯纤维按占土质量0.2%时为最佳掺入量,束状单丝聚丙烯纤维长度为6 mm+10 mm+15 mm+19 mm的4种组合较为理想,可使聚丙烯纤维复合土微结构联结强度得到明显改善,抗裂补强,黏性土抗剪强度得到极大的提高。  相似文献   

城市热岛效应下浅层土中混凝土的酸腐蚀试验研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

卢毅  施斌  刘瑾  顾凯  唐朝生  高磊 《地震学刊》2011,(3):241-246,274

针对城市热岛效应引起城区浅层土地温场升高这一观测结果,采用室内快速模拟试验方法,对城区酸性土壤腐蚀混凝土材料的温度效应开展了试验研究。试验研究了在温度为5℃、20℃和40℃条件下,混凝土试样在酸浓度分别为0%、5%和10%的沙土介质中放置30d、90d后的抗压强度变化规律,并对混凝土试样在腐蚀过程中的腐蚀系数变化规律和微观机理进行了分析;最后,对南京城区热岛效应环境下浅层土中混凝土材料酸腐蚀的强度变化规律进行了分析。试验结果表明,在同一腐蚀浓度下,混凝土试样抗压强度的下降速度随着温度的升高而不断加快,其腐蚀系数也随着温度的升高而不断增大;腐蚀介质的浓度越大,环境温度对混凝土腐蚀系数的影响就越明显;在温度为40℃、硫酸浓度为10%的沙土中放置30 d后,混凝土的腐蚀系数K达到45.21%,约是在5℃条件下腐蚀系数的2倍,相当于环境温度每上升1℃,混凝土腐蚀系数平均增加0.64%。该研究成果对于减轻城市热岛效应对岩土工程的影响具有重要意义。  相似文献