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颗粒大小对颗粒材料力学行为影响初探 总被引：1，自引：0，他引：1
利用一种特殊颗粒材料-玻璃珠进行了一系列室内直剪试验,研究颗粒大小对颗粒材料力学行为的影响。试验一共考虑了3条近乎平行的级配曲线和4种颗粒摩擦情况：干燥状态、水浸润状态、水淹没状态和油浸润状态。试验结果表明,颗粒大小对颗粒材料的力学行为有显著影响,剪胀性随着粒径的增大而增强。为考虑颗粒大小对剪胀性的影响,提出了一种新的剪胀关系式。在该剪胀关系式中,剪胀系数为依赖于颗粒大小和颗粒摩擦等颗粒基本性质的变量。试验研究同时表明临界状态摩擦角随着颗粒大小的增加而增加。此外,从颗粒细观运动的角度提出了颗粒滑动的功能模型,推导出了功能方程,并以此揭示了颗粒大小对临界状态摩擦角影响的细观机制。 相似文献
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基于生物酶的固土技术在香港的应用研究 总被引：2，自引：0，他引：2
传统加固土体的方法主要是通过在土中加入一定量的高性能掺合剂使之成为一种强度较高的复合土体,但这种方法需要较长的养护时间,且不经济。利用一种新型实用的生物酶固化技术,针对香港地区3种常见的海洋黏土、完全风化花岗岩和完全风化凝灰岩,开展了土体加固试验研究。试验结果表明,生物酶对海洋土的加固效果最好,强度增加最高可达20%,而生物酶对完全风化花岗岩的加固效果则不太理想,抗剪强度指标只有少许改变。此外,海洋土和完全风化凝灰岩的压缩性因为生物酶的作用反而有所增强。最后,从微观上分析了生物酶固土作用的本质,指出固土效果主要缘自于生物酶分子与土中的黏土矿物分子发生相互作用产生的胶结作用。 相似文献
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针对含细颗粒砂土的反常剪切行为,开展了双轴剪切试验的数值模拟,从宏细观角度分析了其反常剪切行为发生的内在机制。数值模拟结果表明,增加围压能提高含细颗粒砂土的抗剪切液化能力,该反常行为的根本原因在于围压上升使得粗细颗粒更有效地参与了力链传递,增加了颗粒间的接触,增强了土体的密实度。细颗粒在土骨架中的移动对砂土的液化起着至关重要的作用,而粗颗粒仅起次要作用。研究表明,细颗粒在剪切过程中会持续从有效土骨架中移出成为无效颗粒,而部分粗颗粒也因失去细颗粒的支撑作用会脱离土骨架,直至试样最终液化。细颗粒一般参与土骨架中的弱力链,而粗颗粒则一般参与强力链,导致细颗粒较粗颗粒更容易在土骨架中移动。 相似文献
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利用自制的模型试验装置,通过在不同方位沉积散体颗粒生成堆积体,研究不同沉积组构特征对自然休止角的影响,以及通过在母堆积体底部设置漏孔以生成子堆积体,研究堆积体内部结构对自然休止角的影响。研究发现,母堆积体休止角? 和子堆积体休止角? 随着沉积面倾角? 的增大（0° → 90°）呈现先减小后增大的趋势,子堆积体休止角? 则先增大后减小,且最小和最大值的分布区间正好互余,分别为? = 30°～45°和? = 45°～60°。当漏孔位置从左至右靠近母堆坡脚时,? 先增大后减小,? 则单调增大。基于模型的分析和推导,发现当沉积面与潜在滑动面越接近平行,休止角越小,越偏离,休止角则越大,并从细观上合理解释了?、? 和? 在特殊角度区间出现最大或最小值的原因。最后,提出了散粒堆积体的扰动分区模型,并以此为基础阐释了漏孔位置（堆积体内部结构）对休止角? 和? 的影响机制。 相似文献
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极限分析是岩土工程稳定性评价的重要方法之一。传统的有限元极限分析方法,采用低阶三角形单元时需要引入速度间断面并采用特殊网格布局,或者采用高阶三角形单元等措施来克服体积锁定问题和提高数值精度。在光滑有限元法（smoothed finite element method,简称SFEM）的基础上,提出了一种基于新型混合常应力−光滑应变单元的极限分析方法（mixed constant stress-smoothed strain element limit analysis,简称MCSE-LA方法）。在服从关联流动法则和Mohr-Coulomb屈服准则的基础上,MCSE-LA方法最终将数值极限分析转化为以应力和极限荷载乘子为基本未知量的二阶锥规划（second order cone programming,简称SOCP）问题。MCSE-LA方法具有形式简单、优化变量相对较少和无需显式的写出塑性内能耗散函数的优点,并且根据凸锥优化的对偶理论,可以从对偶问题中获得速度场和塑性乘子等信息。此外,还采用基于最大塑性剪应变率的网格自适应加密算法,该算法在塑性区细化网格,显著提高了新数值极限分析方法的计算效率和精度。最后通过边坡稳定分析的结果对比,验证了MCSE-LA方法的计算精度和效率均高于传统的有限元极限分析方法。 相似文献
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极限分析方法是土边坡稳定性分析的重要方法之一。刚体有限元上限法是其中的一类,此类方法仍旧存在一些关键问题需要完善。由于单元的刚性假设,系统的塑性变形内能耗散仅发生在单元间的界面上,故此类方法的性能主要取决于界面的布局,即采用非结构化三角形单元计算往往精度较差。为此,提出了基于滑动面摄动的刚体有限元上限法及临界滑动面的搜索方法。首先,在考虑刚体转动的基础上构造刚体有限元上限法的二阶锥规划模型,用于确定在给定试滑动面条件下的运动许可速度场。其次,将试滑动面的控制参数视为决策变量,建立搜索临界滑动面的非线性非凸优化问题模型,并采用非线性单纯形方法和粒子群方法求解此优化问题找出临界滑动面。通过经典边坡稳定问题的分析求解,验证了所提出的新方法,进一步证实了网格类型（即界面的布局）是影响刚体有限元上限法计算精度的主要因素。经过计算结果的对比发现,在刚体有限元上限法中考虑刚体转动是非常必要的,不仅可以提高刚体有限元上限法的计算精度,还可以克服此方法对界面布局的依赖性。 相似文献
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