鈣質(zhì)砂顆粒破碎力學(xué)特性試驗研究及K-G本構(gòu)模型優(yōu)化
發(fā)布時間:2021-07-08 15:11
隨著一帶一路戰(zhàn)略的提出以及新時代國防要求,南海建設(shè)已經(jīng)成為我國現(xiàn)階段乃至未來的重要任務(wù)。鈣質(zhì)砂作為南海重要的建設(shè)地基土,與陸源砂不同的是它具有內(nèi)孔隙,棱角多,形狀不規(guī)則且易破碎的特點,故以陸源砂工程建設(shè)經(jīng)驗開發(fā)南海不再適用。為此,本文針對鈣質(zhì)砂的力學(xué)性質(zhì)和破碎性開展了等向壓縮試驗,常規(guī)三軸固結(jié)排水剪切試驗以及三軸循環(huán)加卸載試驗,并以常規(guī)三軸試驗結(jié)果為基礎(chǔ),提出了考慮破碎性的優(yōu)化K—G模型。主要結(jié)論如下:(1)常規(guī)三軸固結(jié)排水剪切試驗結(jié)果表明:一定圍壓范圍內(nèi)(100KPa~1100KPa),鈣質(zhì)砂應(yīng)力—應(yīng)變曲線與常規(guī)陸源砂類似,但是高圍壓情況下會出現(xiàn)的輕微軟化,這與顆粒破碎有關(guān)。圍壓越高,顆粒破碎越嚴(yán)重,體應(yīng)變越不易達到穩(wěn)定值。(2)三軸循環(huán)加卸載試驗結(jié)果顯示:加卸載應(yīng)力路徑導(dǎo)致鈣質(zhì)砂的軟化特性加重。滯回圈大小和卸載體縮量均隨著卸載次數(shù)增加先增大后減小,這是由于卸載時的偏應(yīng)力水平隨著卸載次數(shù)先增大后減小。(3)從破碎性來看,等向壓縮試驗導(dǎo)致的鈣質(zhì)砂破碎量非常有限,常規(guī)三軸固結(jié)排水剪切試驗和三軸循環(huán)加卸載試驗造成的破碎情況類似。主要表現(xiàn)為粒徑0.6~4.75mm的顆粒發(fā)生破碎,小于0.3m...
【文章來源】:華僑大學(xué)福建省
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
南海地理位置分布圖
16圖1.2技術(shù)路線圖1.5本文創(chuàng)新點本文的創(chuàng)新之處有:1、本文針對不同密實度的鈣質(zhì)砂試樣研究了低圍壓至高圍壓范圍內(nèi)的變形特性及破碎特性,進一步查明了鈣質(zhì)砂的破碎規(guī)律、破碎形態(tài),并且探討了鈣質(zhì)砂應(yīng)力應(yīng)變形態(tài)不同于常規(guī)陸源砂的原因。2、本文基于鈣質(zhì)砂在常規(guī)加載試驗下的破碎規(guī)律,以破碎參數(shù)Bg為紐帶,研查鈣質(zhì)砂臨界狀態(tài)試驗規(guī)律,進而提出了考慮破碎的優(yōu)化K—G模型。此破碎本構(gòu)模型最大特點是將同一級配不同密實度的鈣質(zhì)砂看做一種材料,這種
18第2章試驗材料與方案2.1鈣質(zhì)砂基本物理實驗本文試驗使用的鈣質(zhì)砂出自我國南海某地,原始砂樣明眼觀察可見顆粒尺寸大小多變,且小于5mm的砂土顆粒占據(jù)大多數(shù),大于5mm的砂土顆粒含量甚低,故本文研究所取砂樣粒徑范圍為5mm以下顆粒。通過觀察也發(fā)現(xiàn)粗顆粒表面含明顯的內(nèi)孔隙(多為管狀);而且鈣質(zhì)砂顆粒本身性狀怪異,有枝狀、橢球狀、紡錘狀、片狀等。借鑒前人經(jīng)驗,在本次力學(xué)試驗之前,首先通過鈣質(zhì)砂基本物理試驗檢測器物理性質(zhì),包括顆分試驗、比重試驗以及相對密度試驗。開始先清洗所有鈣質(zhì)砂,清洗完之后在105~110℃的烘箱內(nèi)烘干8小時。2.1.1鈣質(zhì)砂顆粒分析試驗圖2.1原始鈣質(zhì)砂級配曲線顆分試驗即檢測各粒徑鈣質(zhì)砂的累積質(zhì)量百分比,從而顯示鈣質(zhì)砂顆粒尺寸大小分布情況,與前人做法一致,本文采用篩分法。必須注意,由于篩分過程中不可避免少量顆粒會破碎,經(jīng)測定,在一定篩分時間之后,篩子中的砂土質(zhì)量不再由顆粒破碎導(dǎo)致變化,故必須根據(jù)實際情況選擇合適的篩分時長。本論文試
【參考文獻】:
期刊論文
[1]考慮顆粒破碎效應(yīng)的堆石料靜動力本構(gòu)模型[J]. 張凌凱,王睿,張建民,唐新軍. 巖土力學(xué). 2019(07)
[2]大位移剪切下鈣質(zhì)砂破碎演化特性[J]. 何建喬,魏厚振,孟慶山,王新志,韋昌富. 巖土力學(xué). 2018(01)
[3]鈣質(zhì)砂的滲透特性及其影響因素探討[J]. 胡明鑒,蔣航海,朱長歧,翁貽令,阮洋,陳偉俊. 巖土力學(xué). 2017(10)
[4]側(cè)限條件下高壓對鈣質(zhì)砂顆粒破碎影響研究[J]. 王帥,雷學(xué)文,孟慶山,孫超,胡思前,徐亞飛. 建筑科學(xué). 2017(05)
[5]珊瑚碎屑鈣質(zhì)砂的抗剪特性[J]. 李金戈,況輝. 土工基礎(chǔ). 2017(02)
[6]鈣質(zhì)砂莫爾-庫侖強度特性三軸試驗測試[J]. 錢煒,張早輝. 土工基礎(chǔ). 2017(02)
[7]沖擊荷載下鈣質(zhì)砂側(cè)限壓縮及顆粒破碎試驗研究[J]. 王帥,雷學(xué)文,孟慶山,孫超,胡思前,徐亞飛. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2017(09)
[8]南海島礁吹填鈣質(zhì)砂滲透特性試驗研究[J]. 錢琨,王新志,陳劍文,劉鵬君. 巖土力學(xué). 2017(06)
[9]珊瑚砂剪切特性試驗分析[J]. 佘殷鵬,呂亞茹,李峰,元建民. 解放軍理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(01)
[10]某島礁珊瑚砂力學(xué)性質(zhì)的室內(nèi)試驗研究[J]. 錢煒. 土工基礎(chǔ). 2016(04)
博士論文
[1]三軸條件下鈣質(zhì)砂顆粒破碎力學(xué)性質(zhì)與本構(gòu)模型研究[D]. 胡波.中國科學(xué)院研究生院(武漢巖土力學(xué)研究所) 2008
[2]南沙群島珊瑚礁工程地質(zhì)特性及大型工程建設(shè)可行性研究[D]. 王新志.中國科學(xué)院研究生院(武漢巖土力學(xué)研究所) 2008
碩士論文
[1]南海鈣質(zhì)砂滲透特性試驗研究[D]. 任玉賓.大連理工大學(xué) 2016
[2]鈣質(zhì)砂宏細觀力學(xué)特性試驗及離散元模擬[D]. 汪軼群.浙江大學(xué) 2016
[3]鈣質(zhì)砂的內(nèi)孔隙研究[D]. 陳海洋.中國科學(xué)院研究生院(武漢巖土力學(xué)研究所) 2005
[4]紫坪鋪面板壩筑壩料應(yīng)力—應(yīng)變特性研究和壩體計算分析[D]. 孫陶.四川大學(xué) 2002
本文編號:3271813
【文章來源】:華僑大學(xué)福建省
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
南海地理位置分布圖
16圖1.2技術(shù)路線圖1.5本文創(chuàng)新點本文的創(chuàng)新之處有:1、本文針對不同密實度的鈣質(zhì)砂試樣研究了低圍壓至高圍壓范圍內(nèi)的變形特性及破碎特性,進一步查明了鈣質(zhì)砂的破碎規(guī)律、破碎形態(tài),并且探討了鈣質(zhì)砂應(yīng)力應(yīng)變形態(tài)不同于常規(guī)陸源砂的原因。2、本文基于鈣質(zhì)砂在常規(guī)加載試驗下的破碎規(guī)律,以破碎參數(shù)Bg為紐帶,研查鈣質(zhì)砂臨界狀態(tài)試驗規(guī)律,進而提出了考慮破碎的優(yōu)化K—G模型。此破碎本構(gòu)模型最大特點是將同一級配不同密實度的鈣質(zhì)砂看做一種材料,這種
18第2章試驗材料與方案2.1鈣質(zhì)砂基本物理實驗本文試驗使用的鈣質(zhì)砂出自我國南海某地,原始砂樣明眼觀察可見顆粒尺寸大小多變,且小于5mm的砂土顆粒占據(jù)大多數(shù),大于5mm的砂土顆粒含量甚低,故本文研究所取砂樣粒徑范圍為5mm以下顆粒。通過觀察也發(fā)現(xiàn)粗顆粒表面含明顯的內(nèi)孔隙(多為管狀);而且鈣質(zhì)砂顆粒本身性狀怪異,有枝狀、橢球狀、紡錘狀、片狀等。借鑒前人經(jīng)驗,在本次力學(xué)試驗之前,首先通過鈣質(zhì)砂基本物理試驗檢測器物理性質(zhì),包括顆分試驗、比重試驗以及相對密度試驗。開始先清洗所有鈣質(zhì)砂,清洗完之后在105~110℃的烘箱內(nèi)烘干8小時。2.1.1鈣質(zhì)砂顆粒分析試驗圖2.1原始鈣質(zhì)砂級配曲線顆分試驗即檢測各粒徑鈣質(zhì)砂的累積質(zhì)量百分比,從而顯示鈣質(zhì)砂顆粒尺寸大小分布情況,與前人做法一致,本文采用篩分法。必須注意,由于篩分過程中不可避免少量顆粒會破碎,經(jīng)測定,在一定篩分時間之后,篩子中的砂土質(zhì)量不再由顆粒破碎導(dǎo)致變化,故必須根據(jù)實際情況選擇合適的篩分時長。本論文試
【參考文獻】:
期刊論文
[1]考慮顆粒破碎效應(yīng)的堆石料靜動力本構(gòu)模型[J]. 張凌凱,王睿,張建民,唐新軍. 巖土力學(xué). 2019(07)
[2]大位移剪切下鈣質(zhì)砂破碎演化特性[J]. 何建喬,魏厚振,孟慶山,王新志,韋昌富. 巖土力學(xué). 2018(01)
[3]鈣質(zhì)砂的滲透特性及其影響因素探討[J]. 胡明鑒,蔣航海,朱長歧,翁貽令,阮洋,陳偉俊. 巖土力學(xué). 2017(10)
[4]側(cè)限條件下高壓對鈣質(zhì)砂顆粒破碎影響研究[J]. 王帥,雷學(xué)文,孟慶山,孫超,胡思前,徐亞飛. 建筑科學(xué). 2017(05)
[5]珊瑚碎屑鈣質(zhì)砂的抗剪特性[J]. 李金戈,況輝. 土工基礎(chǔ). 2017(02)
[6]鈣質(zhì)砂莫爾-庫侖強度特性三軸試驗測試[J]. 錢煒,張早輝. 土工基礎(chǔ). 2017(02)
[7]沖擊荷載下鈣質(zhì)砂側(cè)限壓縮及顆粒破碎試驗研究[J]. 王帥,雷學(xué)文,孟慶山,孫超,胡思前,徐亞飛. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2017(09)
[8]南海島礁吹填鈣質(zhì)砂滲透特性試驗研究[J]. 錢琨,王新志,陳劍文,劉鵬君. 巖土力學(xué). 2017(06)
[9]珊瑚砂剪切特性試驗分析[J]. 佘殷鵬,呂亞茹,李峰,元建民. 解放軍理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(01)
[10]某島礁珊瑚砂力學(xué)性質(zhì)的室內(nèi)試驗研究[J]. 錢煒. 土工基礎(chǔ). 2016(04)
博士論文
[1]三軸條件下鈣質(zhì)砂顆粒破碎力學(xué)性質(zhì)與本構(gòu)模型研究[D]. 胡波.中國科學(xué)院研究生院(武漢巖土力學(xué)研究所) 2008
[2]南沙群島珊瑚礁工程地質(zhì)特性及大型工程建設(shè)可行性研究[D]. 王新志.中國科學(xué)院研究生院(武漢巖土力學(xué)研究所) 2008
碩士論文
[1]南海鈣質(zhì)砂滲透特性試驗研究[D]. 任玉賓.大連理工大學(xué) 2016
[2]鈣質(zhì)砂宏細觀力學(xué)特性試驗及離散元模擬[D]. 汪軼群.浙江大學(xué) 2016
[3]鈣質(zhì)砂的內(nèi)孔隙研究[D]. 陳海洋.中國科學(xué)院研究生院(武漢巖土力學(xué)研究所) 2005
[4]紫坪鋪面板壩筑壩料應(yīng)力—應(yīng)變特性研究和壩體計算分析[D]. 孫陶.四川大學(xué) 2002
本文編號:3271813
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