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侏罗系陆相页岩各向异性动静态弹性参数建模 被引量：2
1
作者 刘卫华 王洋 +4 位作者 陈祖庆 陈超 沈珲 张方南 仉涛 《地球物理学报》 北大核心 2025年第1期213-228,共16页
动、静态弹性参数转换关系对陆相页岩储层压裂改造、钻井方案设计、地应力预测等地质工程问题有重要意义.但页岩的本征各向异性及动、静态弹性参数的强压力依赖性对建立各向异性背景下的动、静弹性参数转换模型提出了新的挑战.本次实验... 动、静态弹性参数转换关系对陆相页岩储层压裂改造、钻井方案设计、地应力预测等地质工程问题有重要意义.但页岩的本征各向异性及动、静态弹性参数的强压力依赖性对建立各向异性背景下的动、静弹性参数转换模型提出了新的挑战.本次实验研究基于10组四川盆地侏罗系陆相页岩样品的各向异性动、静态弹性参数联合测试,建立了模拟原位有效应力条件下各向异性动、静态弹性参数建模工作流程.多级偏应力循环实验结果表明:无论是在垂直还是平行层理方向,动态杨氏模量和泊松比均系统性地大于对应的静态杨氏模量和泊松比,并且动、静态弹性参数都表现出明显的压力依赖性.根据围压为20 MPa时的实测数据,直接建立了垂直层理方向模拟原位应力的动、静杨氏模量和泊松比转换关系.在此基础上,假定动态、静态杨氏模量各向异性的关系不依赖于所施加应力大小,建立了动、静态杨氏模量各向异性强度之间的线性关系,进而间接获得了模拟原位应力条件下的平行层理方向静态杨氏模量.各向异性背景下的动、静态弹性参数转换模型可将测井或地震数据转换为原位有效应力条件下的静态弹性参数,并可为各向异性背景下页岩储层地应力预测提供指导. 展开更多
关键词 各向异性 杨氏模量 泊松比 动静态转换 多级偏应力循环
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交通荷载作用下纯砂与粉砂的循环剪切行为对比
2
作者 孙淼军 张祖国 +2 位作者 施周桓 周波翰 潘坤 《浙江工业大学学报》 北大核心 2025年第6期685-691,共7页
为深入研究初始静偏应力对砂类土循环剪切行为的影响,开展了一系列循环三轴试验,对比了纯砂与粉砂在不同初始应力状态下的循环响应。试验结果表明:相对密实度D r可以作为土体动强度的基础表征参数,该参数在后续对比试验中不变。不论是... 为深入研究初始静偏应力对砂类土循环剪切行为的影响,开展了一系列循环三轴试验,对比了纯砂与粉砂在不同初始应力状态下的循环响应。试验结果表明:相对密实度D r可以作为土体动强度的基础表征参数,该参数在后续对比试验中不变。不论是纯砂还是粉砂,压缩静偏应力的存在均有利于提高土体动强度,且在拉伸静偏作用下纯砂的强度变化规律与压缩侧一致;而粉砂的拉伸静偏应力对试样动强度有双重作用,其值随着剪切应力比(Shear stress ratio,SSR)的增大先递减后递增,并在SSR=-0.2时达到最低值。与纯砂相比,粉砂通常表现出更强的抗液化能力。 展开更多
关键词 初始静偏应力 交通荷载 动强度 变形特性
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砾类土在循环荷载作用下的变形影响因素试验研究 被引量：10
3
作者 刘大鹏 杨晓华 +2 位作者 王婧 王永威 陈志敏 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期68-72,共5页
砾类土是新疆铁路和公路常用的路基填料,为了控制和减小砾类土路基的沉降,首先需要明确各因素对该类路基在循环荷载作用下的变形影响规律。通过动三轴试验研究围压、初始静偏应力、循环荷载作用频率、循环荷载大小和固结比对砾类土累计... 砾类土是新疆铁路和公路常用的路基填料,为了控制和减小砾类土路基的沉降,首先需要明确各因素对该类路基在循环荷载作用下的变形影响规律。通过动三轴试验研究围压、初始静偏应力、循环荷载作用频率、循环荷载大小和固结比对砾类土累计塑性变形的影响规律,得出其累计塑性应变随着初始静偏应力、循环荷载大小的增加而增大,随着围压、荷载作用频率和固结比增加而减小。同时计算各影响因素对累计塑形应变的极差,得出影响因素对累计塑形应变影响的大小。在路基施工时,可以通过提高路基的围压,同时使路基充分固结来减小路基的营运沉降。提出一种针对砾类土应变较小时的塑性累计变形模型,并验证模型的正确性,可为新疆砾类土路基的设计和施工提供参考。 展开更多
关键词 砾类土 塑性应变 围压 静偏应力 循环荷载 固结比
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基于力学-经验模型的交通荷载作用下软基长期沉降计算 被引量：12
4
作者 徐林荣 陈昀灏 +2 位作者 商拥辉 冯多 丁奎 《长安大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1-10,共10页
为合理表征交通荷载循环作用下各因素对软土累积塑性应变的影响,并对运营期内车辆荷载引起的软土地基沉降进行有效预测,在总结归纳上海地区典型饱和软黏土动三轴试验基础上,充分衡量动、静偏应力耦合效应的影响,给出耦合应力水平的定义... 为合理表征交通荷载循环作用下各因素对软土累积塑性应变的影响,并对运营期内车辆荷载引起的软土地基沉降进行有效预测,在总结归纳上海地区典型饱和软黏土动三轴试验基础上,充分衡量动、静偏应力耦合效应的影响,给出耦合应力水平的定义,利用耦合指数χ反映动、静偏应力的各自影响程度,以此对循环荷载影响下软土的强度弱化模型进行指数化修正;引入软化指数极限值,提出修正耦合应力水平的概念,建立起综合反映动、静偏应力耦合作用、固结围压、土体结构性、强度弱化及循环加载次数因素影响的软土累积塑性应变模型,并以此模型为基础进行交通荷载诱发的软土地基长期沉降计算,结合申嘉湖(上海—嘉兴—湖州)高速公路沉降实测数据对计算结果进行检验。研究结果表明:通过对强度弱化模型及累积塑性应变模型进行参数分析可知,耦合应力水平对模型的描述在等向、偏压固结状态下具有统一的适用性;申嘉湖高速公路长期沉降计算表明地基浅表层塑性变形最为显著;在运营初期理论计算曲线与实测曲线略有差异,在运营1年后两者差异逐渐减弱,后期保持较强的一致性;随着运营年限逐渐增大,沉降逐渐趋于稳定,预估通车550 d后软土地基累积沉降量达128 mm,与实测数据的相对误差仅为1.68%,说明该模型合理可靠。 展开更多
关键词 道路工程 软土地基 交通荷载 累积塑性应变 动、静偏应力 强度弱化 长期沉降计算
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交通荷载引起的静偏应力对压实黄土动力特性的影响 被引量：7
5
作者 王瑞 王雷 +3 位作者 胡志平 赵振荣 李小乐 王强 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期110-117,共8页
区别于地震荷载,交通荷载作用下的静偏应力对土体动力特性的影响显著。通过室内动三轴试验研究静偏应力对压实黄土动应力-应变关系的影响规律,分析动模量随加载振次的变化规律。结果表明:静偏应力可以显著提高同等动应变幅值下土体的动... 区别于地震荷载,交通荷载作用下的静偏应力对土体动力特性的影响显著。通过室内动三轴试验研究静偏应力对压实黄土动应力-应变关系的影响规律,分析动模量随加载振次的变化规律。结果表明:静偏应力可以显著提高同等动应变幅值下土体的动模量;随着静偏应力的增加,土体的动应力-应变关系在一定的起始动应变幅值范围内呈线性关系。当不考虑静偏应力时,土体的动模量随着振次的增加逐渐衰减;当考虑静偏应力时,土体的动模量随着振次的增加逐渐增大。此外,通过将动力荷载作用下土体的循环累积应变分解为动力蠕变和弹性应变,对土体的滞回特性进行了修正,修正之后静偏应力对土体动模量的强化作用更加明显。修正方法可为交通荷载作用下路基的动力响应和长期变形分析提供更为清晰的研究思路和意义明确的力学参数。 展开更多
关键词 压实黄土 静偏应力 动模量 蠕变
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饱和砂土静动力剪切特性对比分析 被引量：4
6
作者 许成顺 栾茂田 郭莹 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第9期1045-1050,共6页
在相同的初始应力条件下,通过进行循环扭剪试验和单调剪切试验,对比了初始固结应力状态完全相同时,饱和砂土的静动力剪切特性的相关性。试验结果表明,在初始固结应力状态相同的情况下,单调剪切和循环扭剪过程中,应力-应变关系的应变软... 在相同的初始应力条件下,通过进行循环扭剪试验和单调剪切试验,对比了初始固结应力状态完全相同时,饱和砂土的静动力剪切特性的相关性。试验结果表明,在初始固结应力状态相同的情况下,单调剪切和循环扭剪过程中,应力-应变关系的应变软化和硬化特性与流滑变形和循环流动特性具有密切的相关性,尽管在两种加载模式下都出现应变软化特性,但偏应力比增长均表现出硬化特性,增长模式也几乎一致,能作为静动力本构模型的物理基础。这一结果为对静力条件下的弹塑性模型进行修正和推广,从而进一步描述动荷载条件下的应力-应变特性的本构模型的建立提供了依据。 展开更多
关键词 静动力剪切特性 饱和砂土 偏应力比 本构模型
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考虑先期卸荷静偏应力的花岗岩残积土动力特性研究 被引量：3
7
作者 舒荣军 孔令伟 +2 位作者 黎澄生 刘炳恒 简涛 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第17期93-100,共8页
先期静偏应力对土体的动力特性具有重要影响,以往的研究多侧重于加载引起的静偏应力,考虑先期卸荷作用影响的土体动力性质试验研究还很少见。围绕先期卸荷条件下原状花岗岩残积土的动力响应特征,开展了一系列包含先期卸荷阶段的动态三... 先期静偏应力对土体的动力特性具有重要影响,以往的研究多侧重于加载引起的静偏应力,考虑先期卸荷作用影响的土体动力性质试验研究还很少见。围绕先期卸荷条件下原状花岗岩残积土的动力响应特征,开展了一系列包含先期卸荷阶段的动态三轴试验;基于土体强度包络线、试样固结及卸荷后应力状态三者之间的位置关系定义了卸荷度,用于表征实践中受诸多因素影响的土体应力释放程度,卸荷度反映了卸荷土体距离破坏状态的相对远近;根据试验结果分析了动应力幅值和卸荷度对土体累积塑性变形和动强度的影响规律。结果表明:随着动应力幅值的增大,轴向塑性变形累积模式加速向“破坏型”发展;先期卸荷作用助长了花岗岩残积土的轴向累积塑性变形,间接表现为临界动应力幅值随卸荷度的增大而减小,且此种助长效应随卸荷度的增大呈非线性(加速)增强趋势;相同循环周次下,花岗岩残积土的动强度随卸荷度的增大而减小。在此基础上,以临界动应力幅值为归一化因子,发现不同卸荷度下土体的动强度曲线可归一化为唯一的曲线,据此建立了可考虑先期卸荷程度影响的花岗岩残积土动强度表达式。 展开更多
关键词 花岗岩残积土 卸荷 静偏应力 累积变形 动强度
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循环荷载下饱和软黏土振后强度弱化研究 被引量：1
8
作者 叶俊能 朱瑶宏 +2 位作者 叶荣华 张春进 谢琦峰 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期91-97,共7页
本文以宁波轨道交通淤泥质黏土为对象进行动、静三轴试验,探讨了不同围压、静偏应力、动应力作用下淤泥质黏土振后强度弱化规律和不排水剪有效应力路径发展规律,获得了土的强度弱化参数,结果表明:与常规不排水三轴剪切试验结果相比,振... 本文以宁波轨道交通淤泥质黏土为对象进行动、静三轴试验,探讨了不同围压、静偏应力、动应力作用下淤泥质黏土振后强度弱化规律和不排水剪有效应力路径发展规律,获得了土的强度弱化参数,结果表明:与常规不排水三轴剪切试验结果相比,振后孔压发展曲线表现出超固结土的特性,出现剪胀现象,动应力比、初始静偏应力比越大,越为明显;振后孔压累积,有效应力减小,抗剪强度随静偏应力的增大而减小,建立的u/σ3～qsd/qs线性表达式可较好地描述土的强度弱化比-归一化孔压之间的关系;随着静偏应力的增大,应力路径曲线而向左偏移,研究结果为轨道交通的动力设计提供了参考。 展开更多
关键词 循环荷载 淤泥质黏土 静偏应力 强度弱化 应力路径
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地铁隧道基底围岩动三轴试验研究
9
作者 赵楠 《资源信息与工程》 2022年第2期116-120,共5页
为研究列车荷载对地铁隧道基底围岩的动力响应机制问题,以地铁某站为工程背景,采用GDS动三轴试验系统对饱和中风化粉砂岩进行研究,分析不同静偏应力比、动应力比、加载频率及围压对饱和中风化粉砂岩作用机制。结果表明:随着加载循环次... 为研究列车荷载对地铁隧道基底围岩的动力响应机制问题,以地铁某站为工程背景,采用GDS动三轴试验系统对饱和中风化粉砂岩进行研究,分析不同静偏应力比、动应力比、加载频率及围压对饱和中风化粉砂岩作用机制。结果表明:随着加载循环次数的逐渐增大,累计塑性应变曲线在静偏应力比小于等于0.369时表现为稳定型,在静偏应力比为0.5时表现为非稳定型,累计塑性应变与静偏应力比呈指数函数递增关系;累计塑性应变曲线在动应力比小于等于0.048时表现为稳定型,在动应力比为0.07时表现为非稳定型,累计塑性应变与动应力比呈指数函数递增关系;不同加载频率下中风化粉砂岩的累计塑性应变曲线均表现为稳定型,累计塑性应变与加载频率之间呈线性函数递减关系;不同围压下中风化粉砂岩的累计塑性应变曲线均表现为稳定型,累计塑性应变与围压之间呈线性函数递减关系。 展开更多
关键词 动三轴试验 中风化粉砂岩 静偏应力比 加载频率
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