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波流作用下海床振荡与累积响应的半动态耦合模型
1
作者 万志朋 崔林 郑东生 《上海交通大学学报》 北大核心 2026年第1期142-153,共12页
波流共同作用的荷载环境下,预测波(流)致多孔海床孔压累积引起的海床液化失稳过程是至关重要的.在Biot准静态固结模型基础上,既往研究通常采用解耦模型分别讨论振荡孔隙压力和累积孔隙压力,并忽略了土体颗粒加速度引起的惯性效应对累积... 波流共同作用的荷载环境下,预测波(流)致多孔海床孔压累积引起的海床液化失稳过程是至关重要的.在Biot准静态固结模型基础上,既往研究通常采用解耦模型分别讨论振荡孔隙压力和累积孔隙压力,并忽略了土体颗粒加速度引起的惯性效应对累积孔隙压力的影响.本文结合振荡与累积孔压之间的耦合作用,提出了一种波流联合作用下海床振荡与累积响应的半动态耦合模型.通过与已有水槽试验结果对比,验证了耦合算法在数值模型中的可靠性.此外,通过设置多组对照案例,深入分析了波浪参数和土体参数对累积孔压发展的影响.研究结果表明,波高、水深和相对密实度的改变会极大影响累积孔压以及最大液化深度的发展;半动态耦合模型与准静态耦合模型预测的最大液化深度差异在6%以内,反映了土颗粒加速度对孔压累积的影响. 展开更多
关键词 波流共同作用 耦合机制 土体动力响应 液化准则 最大液化深度
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应变感测光缆-非饱和土界面耦合特性研究
2
作者 程琳 曹阳 +1 位作者 马春辉 孙永康 《水电能源科学》 北大核心 2025年第12期89-93,共5页
分布式光纤应变传感(DFOSS)技术为滑坡失稳的一种有效监测手段,光缆-土体变形协调性是该技术能否准确获取滑坡变形监测数据的关键,其中土体含水率对光缆-土体变形协调性的影响十分显著。因此,通过光缆-土体界面耦合特性试验仪,探究不同... 分布式光纤应变传感(DFOSS)技术为滑坡失稳的一种有效监测手段,光缆-土体变形协调性是该技术能否准确获取滑坡变形监测数据的关键,其中土体含水率对光缆-土体变形协调性的影响十分显著。因此,通过光缆-土体界面耦合特性试验仪,探究不同含水率下黄土土体试样中光缆-土界面的破坏机制。结果表明,光缆应变监测结果准确地反映出缆-土界面渐进性破坏特征,试验特征参量(拉拔力、应变、界面剪应力)随着拉拔位移的增大而增加至峰值后缓慢减小;应变软化模型能够较好地描述力-位移关系;采用考虑拉拔力的光缆-土体变形耦合系数K定量描述光缆-土体之间的耦合性能,当K=90%~100%、60%~90%、30%~60%、0~30%时,两者的耦合性分别为强、较强、较弱、弱。 展开更多
关键词 分布式光纤传感技术 非饱和土 光缆-土体界面 拉拔试验 含水率
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木质素-石灰改良黄土力学特性及改良机理研究
3
作者 唐先习 王凯 +1 位作者 万双龙 王之鲁 《水电能源科学》 北大核心 2025年第10期88-91,41,共5页
为了提高黄土的力学特性和减少传统污染性改良剂的使用,使用木质素和少量石灰(≤4%)综合掺入来改善黄土的力学性能,通过击实试验、无侧限抗压强度试验和直剪试验研究木质素和石灰对黄土物理力学性质的改善,并借助扫描电镜来解释木质素... 为了提高黄土的力学特性和减少传统污染性改良剂的使用,使用木质素和少量石灰(≤4%)综合掺入来改善黄土的力学性能,通过击实试验、无侧限抗压强度试验和直剪试验研究木质素和石灰对黄土物理力学性质的改善,并借助扫描电镜来解释木质素和石灰改良黄土的微观机理。结果表明,木质素和石灰综合掺入会使黄土最大干密度上升和最优含水率下降;木质素率0.7为木质素-石灰改良黄土的最优配比,此配比下的无侧限抗压强度最高提升2.7倍,抗剪强度相较于木质素改良土和石灰改良土有较大提升;木质素-石灰综合改良黄土的微观机理为木质素填充较大土体孔隙和粘结土颗粒,石灰的水化产物包裹土颗粒和木质素颗粒,填充较小孔隙,粘结土颗粒。 展开更多
关键词 黄土改良 石灰 木质素 无侧限抗压强度 抗剪强度 扫描电镜
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球形颗粒应力解析与起裂快速评估:从单体到堆积体
4
作者 江汇 苑耀云 +3 位作者 周元德 王进廷 张宪可 杜修力 《水力发电学报》 北大核心 2025年第8期81-92,共12页
颗粒材料在自然界和工程实践中广泛存在,其在受压下的内部应力分布和破碎行为对堆石坝、路基等工程结构的变形和稳定性影响重大。本文针对球形颗粒对径压缩工况,基于Hiramatsu-Oka(平松-冈,HO)解与Dean-Sneddon-Parsons(迪恩-斯内登-帕... 颗粒材料在自然界和工程实践中广泛存在,其在受压下的内部应力分布和破碎行为对堆石坝、路基等工程结构的变形和稳定性影响重大。本文针对球形颗粒对径压缩工况,基于Hiramatsu-Oka(平松-冈,HO)解与Dean-Sneddon-Parsons(迪恩-斯内登-帕森斯,DSP)解这两类分析解,系统探究球形颗粒内部应力分布特征与起裂机制。结果表明,荷载作用范围显著影响颗粒内部应力和起裂位置分布;两类分析解所得颗粒应力分布较为接近,但DSP解可拓展性更具优势。本文进一步将DSP解拓展至多点受载,提出基于SBFEM(比例边界有限元)-DSP的耦合方法。采用SBFEM高效获取颗粒堆积体接触力分布,结合DSP解的应力叠加原理,实现颗粒堆积体系应力场的求解和起裂破坏区域的快速评估。本研究为深入理解颗粒材料压力作用下的应力分布特征和破碎机制提供理论依据,可应用于颗粒堆积体系的变形与潜在破碎率快速评估。 展开更多
关键词 颗粒破碎 解析解 应力分布 颗粒堆积体 比例边界有限元
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降雨入渗下初始饱和度对土质边坡稳定性影响分析
5
作者 肖立国 张军 +1 位作者 肖翔宇 刘刚 《水利水电快报》 2025年第S1期98-102,共5页
土质边坡坡体初始饱和度会影响孔隙内水相的连通性,进而影响雨水在坡体内的入渗过程,对边坡安全稳定性产生影响。对此,基于非饱和水气两相流理论,采用有限单元法模拟雨水在不同初始饱和度边坡内的下渗过程,采用考虑孔隙压力影响的剩余... 土质边坡坡体初始饱和度会影响孔隙内水相的连通性,进而影响雨水在坡体内的入渗过程,对边坡安全稳定性产生影响。对此,基于非饱和水气两相流理论,采用有限单元法模拟雨水在不同初始饱和度边坡内的下渗过程,采用考虑孔隙压力影响的剩余推力法,分析坡体初始饱和度对其安全稳定性的影响。结果表明:坡体初始饱和度对降雨入渗速率的影响是非线性的,相同降雨条件下,坡表最大入渗速率在边坡初始饱和度为0.4左右取得,而最大稳定入渗率在初始饱和度为0.8左右取得;坡体抗滑稳定性随着初始饱和度的增加而逐渐减小,降雨引起的坡体安全系数改变量随着初始饱和度的减小而增加。因此,对初始饱和度低的边坡,应更加关注降雨引起的安全稳定系数改变量;而对初始饱和较大的边坡,则更应关注其初始的稳定状态。 展开更多
关键词 土质边坡 初始饱和度 浅层滑坡 水气两相流
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膨润土改良土工程性能试验研究 被引量：1
6
作者 李丽华 漆字巍 +3 位作者 李玉涛 毛望 乔丽平 李巍 《水电能源科学》 北大核心 2025年第2期93-97,共5页
为了改善红粘土工程特性,将纳米膨润土掺入红粘土进行改良,采用击实试验、无侧限抗压试验、直剪试验、渗透试验、电镜扫描试验及室内降雨模型试验,探究不同掺量纳米膨润土对改良红粘土力学性能和防渗性能的影响及纳米膨润土改良红粘土... 为了改善红粘土工程特性,将纳米膨润土掺入红粘土进行改良,采用击实试验、无侧限抗压试验、直剪试验、渗透试验、电镜扫描试验及室内降雨模型试验,探究不同掺量纳米膨润土对改良红粘土力学性能和防渗性能的影响及纳米膨润土改良红粘土作为防渗层的防渗特征。研究结果表明,随着纳米膨润土掺量增加,改良红粘土抗压强度呈先上升后下降的趋势,当掺量达到4%时红粘土抗压强度提升最明显;纳米膨润土掺量超过4%时土体的饱和渗透系数趋于稳定;纳米膨润土可有效减少土体孔隙和裂缝面积,产生的胶凝物质提高了骨架强度进而增强土体强度;纳米膨润土改良红粘土可作为防渗层加强毛细阻滞系统防渗性能。 展开更多
关键词 红粘土 纳米膨润土 抗压强度 渗透系数 降雨模拟试验
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冻融循环作用下高地下水位分散土变形特性研究
7
作者 吴志琴 王宇 +3 位作者 李欣欣 张家阳 李兆宇 王群 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第11期100-105,113,共7页
研究针对季节性冻土区高地下水位分散性土渠道护坡的冻融破坏问题,系统开展了不同初始条件下分散性土在水分、温度和应力耦合作用下的冻融变形特性试验。结果表明:①冻结过程中,随温度降低,冻结锋面自上而下推进,土中水分向冻结锋面迁... 研究针对季节性冻土区高地下水位分散性土渠道护坡的冻融破坏问题,系统开展了不同初始条件下分散性土在水分、温度和应力耦合作用下的冻融变形特性试验。结果表明:①冻结过程中,随温度降低,冻结锋面自上而下推进,土中水分向冻结锋面迁移并聚冰,冰层及冰透镜体主要分布于最大冻深的1/2~2/3区间;②孔隙水压力随温度呈周期性波动,且具有显著滞后效应;③相同条件下,干密度越大,冻胀率越大,融沉率越小,冻融累积变形量越小;④外水补给显著影响冻胀,有补给时冻胀率为无补给的3~4倍;⑤3次冻融循环后,上覆压力越大,冻胀率越小,融沉率越大,表明上覆压力可有效抑制冻胀变形。基于研究结果,建议在季节性冻土区分散性土渠道护坡的抗冻胀设计中,重点关注外水补给的影响,并综合采用保温、换填、排水、控制干密度及优化防护结构厚度等措施,以提升抗冻性能。 展开更多
关键词 冻融循环 分散性土 高地下水位 孔隙水压力 冻融变形
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水泥-纤维改性高液限黏土平面应变试验研究
8
作者 王佩 尹杰杰 +2 位作者 王冬冬 徐菲 钱建国 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第24期10433-10440,共8页
针对淮河流域蚌埠段高液限黏土堤防出现纵向裂缝问题,采用水泥和纤维对高液限黏土进行改性,通过对不同水泥掺量和纤维掺量改性高液限黏土平面应变试验研究,得到改性土应力-应变曲线、中主应力、弹性模量随水泥纤维掺量的变化关系,结合... 针对淮河流域蚌埠段高液限黏土堤防出现纵向裂缝问题,采用水泥和纤维对高液限黏土进行改性,通过对不同水泥掺量和纤维掺量改性高液限黏土平面应变试验研究,得到改性土应力-应变曲线、中主应力、弹性模量随水泥纤维掺量的变化关系,结合微观结构测试,揭示水泥纤维改性高液限黏土的机理。结果表明:在平面应变状态下,水泥和纤维的加入明显改善了高液限黏土的强度;对于改性高液限黏土,水泥掺量逐渐增加后,中主应力对土体破坏影响逐渐减小;水泥掺量较低情况下,应力-应变曲线呈现硬化型或弱软化型,试样脆性指数低,试样破坏时无明显剪切带,纤维掺量对试样破坏形态影响程度低;当水泥掺量较高时,应力-应变曲线呈现强软化型,试样脆性指数随着纤维掺量增加而减小,试样破坏有明显剪切带且随着纤维掺量增加而逐渐弱化;从微观结构可知水泥改善土颗粒间有效应力的传递,纤维破坏有效应力的传递,二者相互作用,引起试样剪切带痕迹和滑动面形式发生改变。 展开更多
关键词 纤维 改性高液限黏土 平面应变试验 破坏模式 微观结构
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渗透破坏作用下管涌土强度劣化机制及预测模型
9
作者 邱松楠 黎晓冬 周鹏展 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第1期186-193,207,共9页
由于发展过程的隐蔽性和破坏后果的严重性,渗透破坏问题往往对涉水工程具有较大威胁。为研究管涌土在渗透作用下渗透破坏前后强度劣化特性,研发了土工内部冲蚀应力路径三轴仪。利用该装置围绕细颗粒含量、固结压力、水力梯度三种因素下... 由于发展过程的隐蔽性和破坏后果的严重性,渗透破坏问题往往对涉水工程具有较大威胁。为研究管涌土在渗透作用下渗透破坏前后强度劣化特性,研发了土工内部冲蚀应力路径三轴仪。利用该装置围绕细颗粒含量、固结压力、水力梯度三种因素下强度劣化机制开展渗透破坏试验和三轴劣化试验。结果表明:细颗粒含量、固结压力和水力梯度因素对渗透破坏过程存在较大影响,从而影响管涌土的强度劣化性质,细颗粒含量和固结压力因素会降低管涌土的劣化度,而水力梯度因素则会显著提高管涌土的劣化度;采用双曲线函数对管涌土强度劣化度进行拟合,并通过数值模拟软件建立了渗透破坏强度劣化模型。研究成果可为涉水建筑物内部结构的强度分析以及溃坝等灾害的预测提供参考。 展开更多
关键词 渗透破坏 管涌土 劣化度 累计涌砂量 数值模拟
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大石峡砂砾石坝料渗透特性及其影响因素研究 被引量：34
10
作者 陈生水 凌华 +2 位作者 米占宽 苗喆 梅世昂 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期26-31,共6页
利用试样截面尺寸为1000 mm×1000 mm的超大型渗透仪和Φ300 mm的常规大型渗透仪,针对大石峡面板坝筑坝砂砾石料的渗透特性开展了较为系统的试验研究。结果表明:砂砾石料小于5 mm细粒含量对其渗透系数、抗渗透破坏能力及其破坏模式... 利用试样截面尺寸为1000 mm×1000 mm的超大型渗透仪和Φ300 mm的常规大型渗透仪,针对大石峡面板坝筑坝砂砾石料的渗透特性开展了较为系统的试验研究。结果表明:砂砾石料小于5 mm细粒含量对其渗透系数、抗渗透破坏能力及其破坏模式均具有重要影响;经过缩尺的砂砾石料渗透特性试验结果将高估原型料的排水性能和抗渗透破坏能力;试样尺寸越大,在振动压实制样过程中,砂砾石料中细颗粒离析至试样表面的现象越严重,为提高试验结果的可靠性,利用超大尺寸渗透仪开展试验时,应模拟现场砂砾石料实际振动碾压过程进行制样;大石峡高面板坝筑坝砂砾石料小于5 mm细颗粒含量较高,渗透系数偏小,有必要在垫层区和主堆砂砾料区之间设置过渡反滤区,以提高垫层区料的抗渗透破坏能力。 展开更多
关键词 土石坝 砂砾石料 渗透特性
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堰塞体状态相关剪胀理论与坝体溃决演化规律研究构想 被引量：6
11
作者 蔡正银 钟启明 +2 位作者 何宁 夏云峰 朱俊高 《工程科学与技术》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期21-32,共12页
堰塞体一般在自然力作用下瞬间形成,堆积体具有空间结构复杂、坝料级配宽泛、稳定性差、易在水流冲刷下发生溃决等特点。堰塞体作为一种重大的水旱自然灾害,其安全评价和灾害预测是国内外学者关注的焦点,目前尚有很多问题需要解决,包括... 堰塞体一般在自然力作用下瞬间形成,堆积体具有空间结构复杂、坝料级配宽泛、稳定性差、易在水流冲刷下发生溃决等特点。堰塞体作为一种重大的水旱自然灾害,其安全评价和灾害预测是国内外学者关注的焦点,目前尚有很多问题需要解决,包括:1)堆积体由天然宽级配土石料构成,表现出显著的状态相关性,缺乏正确描述这种宽级配堆石料状态的相关剪胀理论与本构模型;2)堰塞体形成后,会受上游堰塞湖水位抬升、持续非稳定渗流、湖区滑坡涌浪、后期地震等外荷载作用的影响,缺乏稳定性评判的标准和方法;3)堰塞体缺乏必要的洪水溢流设施,容易发生溃决,且溃决水流冲蚀过程呈明显的非线性特点,溃口水力要素指标呈强非恒定流特征,缺乏反映宽级配堰塞体材料冲蚀机理的溃决过程数学模型。为此,有必要采取现场勘查、多尺度物理模型试验、数值仿真等综合手段开展研究,揭示堰塞体外观形态、内部结构和材料宏观力学特性及其时空变异规律,提出状态相关(级配、孔隙比、应力水平)的宽级配堰塞体材料剪胀方程,建立能适应复杂应力路径的广义弹塑性本构模型与坝体极限平衡分析方法;开展大型水工模型试验和溃坝离心模型试验研究,揭示非恒定流作用下堰塞体材料的动态冲蚀特性与堰塞体溃口演化规律,建立非恒定流作用时溃口动边界条件下的挟砂水流冲蚀方程,提出考虑流固耦合的堰塞体溃决过程数学模型,实现堰塞体漫顶或渗透破坏溃坝全过程水流运动特征、坝料输移规律、溃口演化过程及结构失稳的数值模拟;综合可靠度理论与溃坝过程数值模拟方法,提出能考虑流固耦合的堰塞体渗流、变形、稳定和溃决过程的一体化数值仿真平台,构建堰塞体全生命周期安全评价与灾变模拟理论体系与方法,为提升中国堰塞体防灾减灾决策水平提供科学的理论与技术支撑。 展开更多
关键词 堰塞体 剪胀理论 本构模型 冲蚀特性 溃决机理 多场耦合 溃决模型 稳定性评价
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砾石土心墙料水力劈裂试验研究 被引量：8
12
作者 凌华 王伟 +2 位作者 王芳 傅华 韩华强 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期1444-1448,共5页
在改进的三轴仪上开展了两种不同级配砾石土心墙料的水力劈裂试验。根据试验结果得到了以下结论：砾石土心墙料的自身性质与围压是影响劈裂压力的关键性因素,水力劈裂破坏主要表现为击穿破坏;相同试验条件下,随围压、固结比和水压加荷... 在改进的三轴仪上开展了两种不同级配砾石土心墙料的水力劈裂试验。根据试验结果得到了以下结论：砾石土心墙料的自身性质与围压是影响劈裂压力的关键性因素,水力劈裂破坏主要表现为击穿破坏;相同试验条件下,随围压、固结比和水压加荷速率的提高,水力劈裂试验的流量降低;对于砾石土心墙料,当粉粒与黏粒含量较高时,由于颗粒间的胶结力更强,相同围压、固结比和加载速率条件下试样的破坏劈裂应力要更高,但不同级配砾石土的劈裂压力随围压的增长幅度变化不大;固结比或轴向应力对砾石土心墙料的劈裂压力影响不大,在文中试验条件下,加荷速率对破坏劈裂压力影响也不大。 展开更多
关键词 砾石土 水力劈裂 试验研究
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基于复数傅里叶分析的岩土颗粒细观特征识别与随机重构方法 被引量：10
13
作者 石崇 白金州 +1 位作者 于士彦 王伟 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2780-2786,共7页
岩土细观特征的识别与分析是岩土力学研究的重要内容。基于傅里叶变换原理,将任意岩土颗粒的二维轮廓变换为傅里叶描述符与相位进行分析,建立了基于复数傅里叶分析的细观特征表征与重构方法。通过两组不同颗粒的傅里叶细观特征统计,研... 岩土细观特征的识别与分析是岩土力学研究的重要内容。基于傅里叶变换原理,将任意岩土颗粒的二维轮廓变换为傅里叶描述符与相位进行分析,建立了基于复数傅里叶分析的细观特征表征与重构方法。通过两组不同颗粒的傅里叶细观特征统计,研究了不同阶傅里叶描述符与细观特征参量的对应关系。结果表明:-12~0及16~20阶对应的傅里叶描述符决定颗粒的形状;-23^-11及1~15阶对应的傅里叶描述符与颗粒粗糙度密切联系;傅里叶描述符曲线峰值与颗粒的粒径显著线性相关;高阶傅里叶系数与阶数近似呈对数线性关系,低阶系数则由不同颗粒形状决定。采用建立的傅里叶描述符对应关系进行颗粒相似重构研究,发现重构颗粒的外轮廓及傅里叶统计参量与实际颗粒十分接近,且反映颗粒的粗糙度、纹理等细部特征,其成果可用于大量岩土颗粒与力学特性的相关性研究。 展开更多
关键词 岩土颗粒 细观特征 复数傅里叶分析 随机重构
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高聚物锚固体与土体黏结特征试验与数值模拟 被引量：7
14
作者 刘恒 王复明 石明生 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期749-756,共8页
针对高聚物锚固体与土体相互作用机理认识不足、黏结强度参数不完善的问题,采用中心拉拔的大比尺模型试验,测试了低密度(0.11~0.13 g/cm^3)高聚物锚固体与土体间的黏结特性,获得了锚杆加载端的荷载-位移曲线以及锚杆轴力、界面黏结力的... 针对高聚物锚固体与土体相互作用机理认识不足、黏结强度参数不完善的问题,采用中心拉拔的大比尺模型试验,测试了低密度(0.11~0.13 g/cm^3)高聚物锚固体与土体间的黏结特性,获得了锚杆加载端的荷载-位移曲线以及锚杆轴力、界面黏结力的分布规律,得出了低密度高聚物锚固体与不同状态土体的黏结强度值;从细观力学角度出发,采用颗粒流软件(PFC2d),建立了锚杆杆体-高聚物锚固体-土体的三相锚固体系数值模型,对拉拔荷载作用下高聚物锚固机理进行分析,通过和模型试验结果的对比,验证了数值模型的合理性,并重点探讨了土体应力和孔隙率的变化规律。试验结果为高聚物锚固注浆设计及应用提供了参数依据,颗粒流模型为高聚物锚固机理的细观尺度研究提供了一种可行的手段。 展开更多
关键词 高聚物 锚固体 颗粒流 细观参数 黏结强度
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库水位等速上升中均质库岸塌岸现象及浸润线试验研究 被引量：20
15
作者 王俊杰 刘元雪 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期3231-3236,共6页
为了研究库水位等速上升过程中均质水库岸坡的塌岸现象及岸坡内浸润线的变化特点,以取自三峡库区的含黏粒粉砂为主要试验土料,设计了3个不同结构的均质岸坡模型,对每个模型进行了4种不同速率的水位上升试验。试验结果表明,库水位上升速... 为了研究库水位等速上升过程中均质水库岸坡的塌岸现象及岸坡内浸润线的变化特点,以取自三峡库区的含黏粒粉砂为主要试验土料,设计了3个不同结构的均质岸坡模型,对每个模型进行了4种不同速率的水位上升试验。试验结果表明,库水位上升速率越大,均质水库岸坡的塌岸现象越易发生;在库水位上升过程中,库水和地下水与岸坡土体的相互作用同时存在对岸坡稳定有利和不利的因素,其中地下水浸没区的毛细力消失是引起塌岸的关键因素;试验测得浸润线与理论计算结果的比较分析表明,浸润线的理论计算方法可能过高地估计浸润线的位置。 展开更多
关键词 塌岸 水位上升 均质岸坡 浸润线
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水库初次蓄水中均质库岸塌岸现象试验研究 被引量：13
16
作者 王俊杰 张梁 阎宗岭 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1284-1289,共6页
为了研究水库初次蓄水过程中均质岸坡的塌岸现象,在室内建设了4类9个物理模型进行试验。试验结果表明,岸坡坡角越大、岸坡土体颗粒粒径越小,塌岸现象越易发生;凸形坡面岸坡比凹形坡面岸坡更易发生塌岸现象;覆盖层下伏基岩界线倾角越陡,... 为了研究水库初次蓄水过程中均质岸坡的塌岸现象,在室内建设了4类9个物理模型进行试验。试验结果表明,岸坡坡角越大、岸坡土体颗粒粒径越小,塌岸现象越易发生;凸形坡面岸坡比凹形坡面岸坡更易发生塌岸现象;覆盖层下伏基岩界线倾角越陡,越易发生塌岸现象。试验测得浸润线与理论计算结果的比较分析表明,浸润线的理论计算方法由于没有考虑岸坡土体的非饱和状态,可能过高地估计浸润线的位置。 展开更多
关键词 水库 初次蓄水 均质岸坡 塌岸 浸润线
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水位下降过程中气相对土坡稳定性的影响 被引量：8
17
作者 孙冬梅 张杨 +1 位作者 S.Semprich 张彬 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2015年第2期511-518,共8页
基于饱和-非饱和水-气二相流模型,对土坡在水位下降过程中的孔隙水压力、孔隙气压力、毛细压力及水相饱和度的变化过程进行模拟;基于模拟得到的不同时刻的渗流状态,采用Bishop简化方法推导出考虑孔隙气压力及坡外水压力的土坡安全系数... 基于饱和-非饱和水-气二相流模型,对土坡在水位下降过程中的孔隙水压力、孔隙气压力、毛细压力及水相饱和度的变化过程进行模拟;基于模拟得到的不同时刻的渗流状态,采用Bishop简化方法推导出考虑孔隙气压力及坡外水压力的土坡安全系数计算公式,分析了水位下降过程中不同渗透性土坡安全系数的变化规律,及基质吸力和气相的存在对边坡稳定性的影响。结果表明:水位下降过程中土坡的安全系数逐渐减小,水位下降后土坡的安全系数略有增大;考虑气相影响后土坡的安全系数降低,考虑基质吸力影响后土坡的安全系数增大;岸坡土体的渗透率越大,水位下降过程中安全系数较大,而水位下降后安全系数较小。 展开更多
关键词 非饱和土 边坡稳定 水-气二相流 水位下降
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岩土颗粒三维形状表征参数对比分析 被引量：10
18
作者 石崇 沈俊良 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2017年第4期469-474,共6页
岩土混合介质中骨架颗粒的形状尺寸对介质力学性质具有不同影响,基于典型岩土颗粒(卵石、碎石)的三维激光扫描数据,通过球谐函数对颗粒的形状表征参数进行了统计分析,探讨了各统计量之间的影响变化.结果表明:对相同体积碎石和卵石而言,... 岩土混合介质中骨架颗粒的形状尺寸对介质力学性质具有不同影响,基于典型岩土颗粒(卵石、碎石)的三维激光扫描数据,通过球谐函数对颗粒的形状表征参数进行了统计分析,探讨了各统计量之间的影响变化.结果表明:对相同体积碎石和卵石而言,体积越小则卵石和碎石的表面积差距越小,所产生的力学性质影响区别越小;卵石的整体形状系数要普遍高于碎石;棱角度和球形度服从一定程度上的线性分布,并且球形度和棱角度呈反比关系;颗粒体积越大则颗粒表面的细节体现得越明显,表面的细节对相关力学性质有着重要影响,形状系数可以在一定程度上反映颗粒的磨圆程度.研究结果可为岩土颗粒在宏观性质中的相互力学作用分析提供借鉴. 展开更多
关键词 岩土混合介质 三维扫描 细观特征 球谐分析 形状表征参数 形状系数 棱角度 球形度
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共面断续节理岩体直剪强度特性模型 被引量：3
19
作者 胡波 王思敬 刘晓丽 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS 北大核心 2012年第5期601-605,共5页
采用理论分析和模型试验相结合方法,对共面闭合断续节理岩体直剪强度特性进行分析和研究.引入法向变形协调条件,基于Mohr-Coulomb理论,推导共面断续节理岩体模型的直剪强度公式.模型试验表明:全应力-应变曲线主要经历了线弹性增长、节... 采用理论分析和模型试验相结合方法,对共面闭合断续节理岩体直剪强度特性进行分析和研究.引入法向变形协调条件,基于Mohr-Coulomb理论,推导共面断续节理岩体模型的直剪强度公式.模型试验表明:全应力-应变曲线主要经历了线弹性增长、节理面错动、次生裂纹起裂稳态扩展、节理面贯通破坏和残余强度5个阶段;剪切应力峰值和残余强度都随正应力的增大而增大,而变形特性随正应力的变化规律性不强;抗剪峰值强度随节理连通率的增大而减小,低连通率时强度下降速度慢;节理分布形态对强度也有影响,节理在两边分布的试样强度普遍高于节理在中间的;理论计算结果与试验值吻合较好,能较好描述共面断续节理岩体的直剪强度特征. 展开更多
关键词 工程岩体 断续节理 直剪强度 岩体力学 全应力-应变曲线
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颗粒材料破碎演化路径细观热力学机制 被引量：7
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作者 沈超敏 刘斯宏 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期16-25,共10页
颗粒材料在高应力环境下会发生颗粒破碎现象,颗粒破碎不仅影响颗粒材料的力学特性,同时与大量工程问题密切相关.目前的相关研究主要集中在唯象地描述颗粒破碎的演化以及破碎对力学特性的影响层面,对颗粒破碎演化路径的物理机制研究较少... 颗粒材料在高应力环境下会发生颗粒破碎现象,颗粒破碎不仅影响颗粒材料的力学特性,同时与大量工程问题密切相关.目前的相关研究主要集中在唯象地描述颗粒破碎的演化以及破碎对力学特性的影响层面,对颗粒破碎演化路径的物理机制研究较少.本文基于热力学框架,采用细观力学中细观–宏观的均匀化方法推导了颗粒体系弹性能和破碎能量耗散,并在最大能量耗散的假设下,在热力学框架内,建立了理想化的无摩擦球体颗粒等向压缩过程的弹性–破碎模型,阐述了颗粒材料破碎演化路径细观热力学机制.由于模型的推导不依赖任何唯象的经验公式,因此模型中包含的参数均有明确的物理意义.模型预测与前人试验结果对比表明,材料的初始级配对弹性压缩模量和破碎应力的影响并不相同:不同分形维数级配对应的弹性体变模量存在极大值,而破碎应力却随着分形维数的增大单调递增;颗粒破碎的演化符合最大能量耗散原理,且颗粒材料的压缩曲线可以分为弹性–破碎–拟弹性3个机制不同的阶段. 展开更多
关键词 颗粒材料 颗粒破碎 级配 热力学 细观力学
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