桩-土界面扭剪剪切与直剪剪切的差异性研究

直剪试验在剪切过程中桩-土的剪切面积逐渐减小,导致垂直应力发生偏心,剪应力不能保持均匀分布,并不能反映土体的实际软弱剪切面,而扭转剪切能够保持剪切过程中桩-土的接触面积始终不变,避免了垂直应力发生偏心。针对新出现的界面扭剪试验和常规直剪试验在桩-土界面研究中的差异,探讨了两种剪切方式下的桩-土界面的摩擦特性,设计了桩-土界面摩擦单元,并基于相同剪切速率和桩-土界面接触条件,进行不同含水率和法向应力下的扭剪试验和直剪试验。试验结果表明扭剪和直剪试验的不同之处为:(1)扭转剪切的桩-土界面剪切强度为直剪剪切强度的1.5～2.1倍,扭剪剪切的剪应力达到最大值后会呈现出不同程度的软化或保持基本不变,而直剪剪切的剪应力表现为硬化趋势;(2)同一法向应力下,随着含水率的增加,扭剪试验的极限剪切位移逐渐增加而直剪试验的极限剪切位移呈现出微弱的降低;(3)直剪剪切界面摩擦角明显低于同条件下扭剪剪切的界面摩擦角。试验结果可以为桩-土界面研究中扭剪试验和直剪试验剪切强度的转换提供参考。     

基于PFC数值试验的单锯齿节理抗剪强度应力效应研究

自然界中岩石节理所处的应力环境往往存在差异,因此法向应力对岩石节理抗剪强度的影响不容忽略。然而,针对岩石节理应力效应的研究不够深入,且获得的应力效应变化规律亦存在较大差异。为研究岩石节理剪切特性随法向应力的变化规律,采用PFC较为完善地实现了平直节理和单锯齿节理的数值直剪试验,并对其在不同法向应力下的峰值抗剪强度和峰值摩擦角变化规律进行了分析。结果表明:随着恒定法向荷载的增大,岩石节理峰值抗剪强度及其所对应的剪切位移也在逐渐增大;平直节理峰值抗剪强度与峰值摩擦角均无明显的应力效应特征,且其抗剪强度随剪位移的增加增大到峰值后,不再发生明显变化;单锯齿节理峰值抗剪强度及峰值摩擦角均存在明显的应力效应,且整个剪切过程呈现出峰前剪切硬化–峰后剪切软化特征。     

应力历史和含水率对滑带土抗剪强度特性的影响分析

滑带土是滑坡土体的重要组成部分,滑带土的强度特性是分析滑坡稳定性重要前提。边坡滑带土的强度特性受多种因素的影响,正确分析各种影响因素对选择合理的强度特性指标具有重要意义。本文通过某潜在土层滑移带的现场取样,首先采用室内试验得到滑带土的物理力学性质,然后分析应力历史和含水率对滑带土抗剪强度的影响。经过分析得到滑带土的应力-应变关系具有应变硬化特征;土样的抗剪强度指标值随着先期固结压力增大而增大;含水率增大会导致土样的抗剪强度降低。     

扭剪试验剪切速率对黏性土力学性能影响

利用英国GDS公司生产的GDS界面剪切仪对固定含水率的黏性土进行扭剪试验,试验中采用3种剪切速率和3种不同法向应力,分析扭剪试验中剪切速率及法向应力对土的力学性能的影响。试验表明,在相同法向压力下,黏性土的峰值与残余抗剪强度随剪切速率增大而增大,且剪应力-剪切位移曲线呈现软化型。在相同剪切速率下,黏性土峰值与残余抗剪强度随法向压力的增大而增大,并随着法向应力的增大这种影响越明显。     

不同试验方法下混凝土剪切强度试验值差异分析

混凝土作为现代社会的基础,其应用领域几乎涉及社会生产的各个方面。随着混凝土材料的不断发展和研究水平的深入,其各项性能指标的试验方法不断得到完善。混凝土抗压强度,抗拉强度和弹性模量等指标的测试方法和评定方法在国家标准中均有详细规定,而混凝土抗剪强度作为混凝土一项基本力学性能指标,又是强度理论研究和有限元分析的重要数据,研究的资料相对较少。在地铁工程和隧道工程中,遇到地裂缝或软硬岩石过渡地带,混凝土构件的抗剪能力显得尤为重要,然而由于混凝土抗剪试验较抗压、抗拉试验要复杂的多,就试件的选择上尚无统一规定,不同试件在不同测试方法下测定的抗剪强度相差悬殊。     

土工试验中的几个问题探讨

通过多组宁波和温州软土不同剪切速率的直剪固结快剪、不同预压时间下软土直剪固结快剪和三轴固结快剪试验中多样剪和多级剪的试验研究,表明①剪切速率对软土的抗剪强度影响较大,现有国家标准确定的0.8 mm/min剪切速率对软土并不合适;②预压时间超过6 h后软土强度增加不大;③对多样剪和多级剪而言,高灵敏度的软粘土两者差别较大,而对低灵敏度软粘土在掌握一定试验方法和试验技巧下,可用多级剪代替。这些结论对生产实践是有用的。     

橡胶砂复合土的抗剪性能试验研究

为描述橡胶砂复合土抗剪强度的变化规律,对其进行直剪试验,分析不同掺量和粒径的橡胶颗粒在不同围压下橡胶砂复合土抗剪强度变化的特征。结果表明:橡胶砂复合土的抗剪强度主要由内摩擦角决定;随着橡胶颗粒掺量的增加,内摩擦角呈先增大后减小的趋势,掺加一定量的橡胶颗粒可以提高风积沙的抗剪强度且最佳粒径为1.18mm。     

温度效应下桩-土界面剪切试验设备研究进展及新型设备的研制

地热能源桩具有双重功能,既能承受上部结构荷载,又能作为竖向换热系统。温度作用影响桩土界面特性,继而影响桩基极限承载力和沉降。因此,对温度效应下桩土界面特性进行研究,不仅具有较高的学术价值,同时具有显著的工程应用价值。介绍了未考虑温度效应的桩土界面试验研究仪器进展,包括合式直剪仪、大型直剪仪、单剪仪和扭剪仪。目前考虑温度效应的桩土界面特性试验研究较少,采用设备有模型桩试验和改进合式直剪仪。本文设计研制了考虑温度效应的大型直剪仪,在直剪仪外单独设计了恒温加热系统,适用于温度、外荷载耦合作用下,不同桩体材料与土相互作用性能的研究。     

土的抗剪强度及破坏准则

对土的组成、变形破坏等进行了分析,从土的结构组成、试验条件等因素对土体剪切破坏的影响方面进行了论述,提出了研究土体抗剪强度的新方法。     

浅析地基承载力公式中抗剪强度参数的取值

《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）5．2．5公式是地基基础设计的重要内容,在工程实践应用中,如何根据土的抗剪强度指标查表进行准确的计算地基承载力特征值,对地基基础的设计有较大的影响。根据规范,简要分析了如何处理土的抗剪强度指标。     

浅谈土体直剪试验的缺陷

本文通过对传统的直剪试验方法存在缺陷的探讨,分析传统试验存在缺陷的原因,从而得出直剪试验改进的简单方法,为地质工作中科学、合理的获取土体剪切强度指标提供依据。     

最小二乘法在某工程岩样剪切试验中的应用

根据岩土材料破坏理论的库伦定律,用回归分析的最小二乘法在室内直剪试验中求解岩土材料的抗剪强度指标C、φ值,避免了传统图解法人为造成的误差,提高了测试结果的准确性.     

结合上海倒楼事件浅淡土的抗剪强度在工程建设中的应用

通过对上海倒楼事件的一些分析,并结合事故发生的原因,介绍了土的抗剪强度及其理论,并详细论述了抗剪强度指标的确定方法,对于工程建设中涉及的土体稳定分析可以提供合理的参考.     

垃圾电厂废灰改性水泥土的力学特性研究

把杭州某垃圾发电厂生产的垃圾废灰作为一种廉价的外掺剂加入到水泥土中用以改性水泥土,以做到资源的综合利用。把垃圾废灰、水泥和黏土按一定比例混合制成垃圾废灰水泥土,通过室内静三轴试验(不固结不排水剪切试验),在试样含水量、水泥掺入比、成型密度相同时,研究其在不同垃圾废灰掺量、不同龄期和不同围压条件下的应力应变关系和抗剪强度等的变化规律。试验结果表明:垃圾废灰水泥土的强度随着废灰掺量的增加而增加,在掺量6%左右时,抗剪强度有最小值;在水泥掺量15%,废灰掺量在3%～20%时,废灰水泥土抗剪强度较原状土可以增加10～60倍;垃圾废灰水泥土的应力应变关系在早龄期呈应变软化型,随着围压和龄期的增大,逐渐呈应变硬化型。垃圾废灰具有一定的活性,早期废灰的掺加主要起充填作用,增加水泥土的密实度,在某一掺量下(6%),会降低水泥土的强度;后期(7 d及以后)垃圾废灰活性被逐渐激发出来,参与了水泥土的二次反应,使废灰水泥土的后期强度提高。研究结果对于垃圾废灰应用于软基加固和路面基层材料等领域具有一定的参考和实用价值。     

物理性质对黄土抗剪强度指标的影响规律

明确黄土物理力学性质对指导黄土工程实践具有重要价值。本文以延安新区黄土为研究对象,开展不同湿度、密度条件下原状与重塑黄土直剪试验,研究湿度、密度变化对挖填方区黄土强度指标的影响规律。研究结果表明：在低含水率(w≤6%)条件下,黄土剪应力与剪切位移关系曲线具有显著的峰值特征,呈“硬脆”特点;在中高含水率(w≥12%)条件下,土体剪应力与剪切位移关系曲线呈“快速增大-缓慢增大-平缓稳定”发展趋势,峰值特征不明显;黄土抗剪强度及其强度参数随土体含水率增大而逐渐衰减,随土体密度增加而显著增大,湿度和密度变化对粘聚力的影响较内摩擦角更显著;挖填方区黄土的抗剪强度大小关系为挖方原状土τ_u>挖方重塑土τ_e>填方重塑土τ_f。挖方原状黄土抗剪强度与含水率的关系曲线符合指数函数分布,挖、填方重塑黄土抗剪强度与密度的关系曲线符合线性函数分布,通过预测模型获取的黄土抗剪强度参数计算值与试验值变化趋势基本一致,采用本文预测方法表征黄土抗剪强度及其强度参数变化规律是可行的。     

地基土试验指标对实际工程的影响

社会的进步,人们对地下空间的利用与需求愈发的迫切。地下空间的利用成为一种趋势。本文通过对土的物理指标试验,首先是利用烘干法测出土的含水率,然后再对含水率不同的土样采用之间试验,把之间试验得出的数据整理得出规律,含水率对抗剪强度的影响,得出结论—不同物理指标的地基土在实际工程中对建筑的影响。     

粉土物理性质及抗剪强度试验分祈

本文结合工作经验，对部分粉土土样的物理性质、抗剪强度进行试验分析，试验说明粉土具有渐变性质，且与土的颗粒组成关系密切。     

寒旱环境黄土区灌木植物力学护坡作用机理研究

本文通过对试验区,四翅滨藜和白刺2种灌木进行直接剪切试验和试验区素土与四翅滨藜根-土复合体和白刺根-土复合体的不固结不排水三轴压缩试验,求得粘聚力c和内摩擦角φ。根据试验区坡体素土与灌木根-土复合体的直接剪切试验和三轴压缩试验结果,简单对比分析了素土与根一土良舍体的抗剪强度指标问的关系,并根据试验区边坡几何模型按照平面应变建立有限元模型,用有限元计算分析试验区植物根系对试验区坡体稳定性的影响。试验结果表明植物根系能提高土体剪切强度从而提高护坡效果。     

降雨对膨胀土边坡稳定的影响

降雨会改变地基表层土的含水率,影响土的强度,诱发山体滑坡。本文基于室内直剪实验,测定了某高速公路边坡膨胀土在不同含水率下的物理力学参数,并通过有限元软件计算不同参数下此边坡的稳定系数,得出的计算结果与工程实际情况相一致,初步探讨降雨对膨胀土边坡稳定系数的影响。     

浅析集料级配和集料粒径对沥青混合料抗剪强度的影响

为了研究沥青混合料抗剪强度的影响因素，本文笔者对贝雷法提出的级配参数进行了分析，设计试验方案，选用单轴贯入试验测试沥青混合料抗剪强度，试验结果表明，级配对混合料的抗剪性能影响显著。这对考虑抗剪性能的级配优化有一定的实际意义。