考虑粗糙度的黏性土-结构接触面力学特性试验
本文选题:黏性土 + 接触面粗糙度 ; 参考:《四川大学学报(工程科学版)》2015年04期
【摘要】:为深入研究粗糙度对黏性土与结构接触面的相互作用及影响,基于对灌砂法的修正,提出了一种测定土-结构接触面粗糙度的方法。针对试验自制混凝土试块的半圆凹槽状粗糙表面和其他学者设计的齿形粗糙表面,使用修正后的灌砂法、常规灌砂法和试验常用的峰谷距测定法测定其粗糙度,并进行对比。利用大型直剪试验仪对红黏土-混凝土试块接触面进行直剪试验,定量分析了粗糙度对接触面剪切破坏、变形等的影响,并探讨了粗糙度的影响机理。结果表明:针对接触面粗糙度的测定,修正后的灌砂法比常规灌砂法或峰谷距测定法有效;接触面剪切破坏满足摩尔-库伦剪切破坏准则;粗糙度对接触面摩擦角影响不大;接触面抗剪强度和黏聚力的增长速率随粗糙度的增大而降低;随着粗糙度的增大,接触面黏聚力增大且逐渐趋近红黏土的黏聚力,此时剪切破坏可能发生在接触面上或接触面附近的土体内;随着法向应力的增大,临界粗糙度减小且粗糙度对接触面抗剪强度的影响降低;粗糙度较小时,接触面剪切破坏后出现较为明显的应力跌落现象。
[Abstract]:In order to study the interaction and influence of roughness on the interface between clay soil and structure, a method for measuring the roughness of soil-structure interface is proposed based on the modification of sand filling method.Aiming at the semi-circular grooved rough surface of the concrete test block and the tooth shape rough surface designed by other scholars, the roughness was measured by the modified sand filling method, the conventional sand filling method and the peak-valley distance measurement method, and compared with each other.The direct shear test on the interface of red clay and concrete was carried out by using a large direct shear tester. The effects of roughness on shear failure and deformation of contact surface were quantitatively analyzed, and the influence mechanism of roughness was discussed.The results show that the modified sand filling method is more effective than the conventional sand pouring method or peak-valley spacing method in measuring the roughness of the contact surface, the shear failure of the contact surface meets the Moll-Coulomb shear failure criterion, and the roughness has little effect on the friction angle of the contact surface.The increasing rate of shear strength and cohesive force of contact surface decreases with the increase of roughness, and with the increase of roughness, the cohesive force of contact surface increases and gradually approaches the cohesion of red clay.In this case, shear failure may occur on or near the contact surface. With the increase of normal stress, the critical roughness decreases and the influence of roughness on the shear strength of the contact surface decreases.The phenomenon of stress drop appears after shear failure of contact surface.
【作者单位】: 中南大学土木工程学院;天津市市政工程研究院;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(51378514)
【分类号】:TU411
【参考文献】
相关期刊论文 前5条
1 郭进军,张雷顺,蔺新艳;混凝土表面粗糙度评测新方法[J];工业建筑;2003年06期
2 罗佳;姚仰平;;土与结构物接触面的剪胀、剪缩特性及其描述[J];工业建筑;2006年08期
3 张吉顺;华斌;;土与不同桩侧表面粗糙度接触面剪切试验研究[J];结构工程师;2011年03期
4 杨砚宗;;砂土与结构接触面粗糙度试验研究[J];建筑科学;2013年01期
5 李登华;郦能惠;;土与混凝土结构接触面力学特性试验研究[J];水电能源科学;2009年05期
【共引文献】
相关期刊论文 前10条
1 朱合华,刘庭金,郑国平,孙凯;预应力锚索围护桩支护方案可行性有限元分析[J];地下空间;2003年01期
2 杨林德;刘齐建;;土-结构物接触面统计损伤本构模型[J];地下空间与工程学报;2006年01期
3 乔来军;周国庆;商翔宇;吕晓亮;赵光思;;不同含水量黄土-砂浆接触特性试验应用研究[J];地下空间与工程学报;2010年S2期
4 张治军;饶锡保;龚壁卫;丁红顺;;砂砾石与沥青混凝土接触面力学特性试验研究[J];长江科学院院报;2006年02期
5 张治军;饶锡保;丁红顺;吴良平;;不同含水率泥皮对接触面力学特性影响的试验研究[J];长江科学院院报;2007年05期
6 杨和平;万亮;谭波;;土工格栅拉拔试验研究的现状与发展[J];长沙交通学院学报;2006年01期
7 富长城;杨静;孟庆辉;湛川;;挤扩支盘桩承载性能试验研究及数值模拟[J];电力建设;2008年12期
8 华斌;赵春风;;桩-土接触面力学特性的研究现状[J];低温建筑技术;2009年12期
9 彭凯;朱俊高;伍小玉;张丹;;不同泥皮粗粒土与结构接触面力学特性实验[J];重庆大学学报;2011年01期
10 秦玉静;节理岩体的有限元模拟研究综述[J];水利与建筑工程学报;2005年01期
相关会议论文 前5条
1 张丙印;于玉贞;张建民;;高土石坝的若干关键技术问题[A];中国土木工程学会第九届土力学及岩土工程学术会议论文集(上册)[C];2003年
2 张茂会;王观琪;潘家军;陆伟;范伟;;Goodman接触面单元切向刚度系数确定方法的研究[A];和谐地球上的水工岩石力学——第三届全国水工岩石力学学术会议论文集[C];2010年
3 陈晓东;毕祥军;季顺迎;;颗粒物质由层流向紊流转变的环剪试验研究[A];颗粒材料计算力学研究进展[C];2012年
4 乔兰;庞林祥;隋智力;石岩;;坝体心墙与垫层混凝土结合处黏土碾压和防渗现场试验[A];《岩土力学》vol.34 增刊1 2013[C];2013年
5 余波;丰土根;熊中华;;接触面特性对双排桩支护性状的影响分析[A];城市地下空间综合开发技术交流会论文集[C];2013年
相关博士学位论文 前10条
1 宋兵;桩侧摩阻力特性的研究[D];华南理工大学;2010年
2 武成浩;基于桩土共同作用理论的高层结构地震反应分析与抗震性能评估方法研究[D];北京交通大学;2010年
3 章荣军;土体开挖引起的邻近受荷桩基附加响应分析[D];华中科技大学;2011年
4 赵岗飞;网格状带齿加筋体强度、筋—土界面特性及其应用研究[D];上海大学;2011年
5 徐望国;加筋强风化软岩粗粒土路堤填料工程性质及应用研究[D];中南大学;2010年
6 韩超;强震作用下圆形隧道响应及设计方法研究[D];浙江大学;2011年
7 雷红军;高土石坝粘性土大剪切变形条件下渗透特性研究[D];清华大学;2010年
8 施维成;粗粒土真三轴试验与本构模型研究[D];河海大学;2008年
9 刘思思;基桩自锚静载测试技术的理论与试验研究[D];湖南大学;2010年
10 李平先;新老混凝土粘结面抗冻和抗渗性能试验研究[D];大连理工大学;2004年
相关硕士学位论文 前10条
1 龙树娟;三亚红沙海岸地基基础设计与施工[D];中国地质大学(北京);2010年
2 李建华;降雨条件下膨胀土与土钉支护结构相互作用研究[D];湖南工业大学;2010年
3 李剑强;大直径薄壁筒桩土芯性状及对竖向承载力贡献研究[D];浙江大学;2010年
4 赵三青;粘土固化注浆胶结复合体力学性能研究[D];武汉工业学院;2010年
5 宋海;小间距加筋土力学性能的试验研究[D];武汉理工大学;2010年
6 岳会婷;无砟轨道桩板结构路基合理选型研究[D];北京交通大学;2011年
7 董景刚;土与结构接触面力学特性研究[D];大连理工大学;2011年
8 黄晓阳;桩基础荷载对既有地铁隧道的受力和变形的影响分析[D];中南大学;2010年
9 叶果;新老混凝土界面抗剪性能研究[D];重庆大学;2011年
10 郭远方;框架结构—筏板基础—地基共同作用分析[D];重庆大学;2011年
【二级参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 张治军;饶锡保;丁红顺;吴良平;;不同含水率泥皮对接触面力学特性影响的试验研究[J];长江科学院院报;2007年05期
2 张倬元;滑坡防治工程的现状与发展展望[J];地质灾害与环境保护;2000年02期
3 邱海涛,谭卓英,赵永贵,柴红宝;南昆铁路八渡(K343)滑坡抗滑桩检测与失稳分析[J];地质灾害与环境保护;2003年01期
4 周宏伟,谢和平,M A Kwasniewski,杨长义;岩体节理表面形貌的各向异性研究[J];地质力学学报;2001年02期
5 楼晓明,戴仁厚,张一鸣;孔壁形状对钻孔灌注桩承载特性的影响[J];工程勘察;1998年02期
6 徐泽友;卢廷浩;丁明武;;高塑性黏土与混凝土接触面剪切特性[J];河海大学学报(自然科学版);2009年01期
7 陈庆虎,李柱;表面粗糙度提取的小波频谱法[J];机械工程学报;1999年03期
8 张嘎,张建民;粗粒土与结构接触面受载过程中的损伤[J];力学学报;2004年03期
9 葛世荣;粗糙表面的分形特征与分形表达研究[J];摩擦学学报;1997年01期
10 周国庆;夏红春;赵光思;;深部土-结构接触面与界面层力学特性的直接剪切试验[J];煤炭学报;2008年10期
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 李定武;指数型二分性的粗糙度估计[J];数学理论与应用;2000年01期
2 李振山,陈广庭;粗糙度研究的现状及展望[J];中国沙漠;1997年01期
3 林跃,周志尧,王润文;超外差超光滑表面粗糙度的测量[J];中国激光;1989年08期
4 杜时贵;唐辉明;;岩体断裂粗糙度系数的各向异性研究[J];工程地质学报;1993年02期
5 秦四清,张倬元,王士天,黄润秋;节理粗糙度曲线的分维特征[J];成都地质学院学报;1993年04期
6 何毅,吴健;制作粗糙度参数可控表面的理论及实验研究[J];中国激光;1997年07期
7 邹江;彭晓峰;颜维谋;;壁面粗糙度对通道流动特性的影响[J];化工学报;2008年01期
8 王勇,张新昌,周国生;一种新型光纤传感粗糙度测定的应用研究[J];山西大学学报(自然科学版);1990年03期
9 韩香娥,吴振森;金属基及涂层表面粗糙度的测量方法研究[J];应用光学;1996年01期
10 ;软X射线多层膜反射镜粗糙度的一种估算方法[J];中国计量学院学报;2001年02期
相关会议论文 前10条
1 陈少勇;魏征;;粗糙度对粘附滞后的影响[A];北京力学会第20届学术年会论文集[C];2014年
2 张伯兰;何天白;葛辽海;孙桂芬;;聚合物材料断面粗糙度的定量表征方法[A];第六次全国电子显微学会议论文摘要集[C];1990年
3 沈莹;秦飞;;粗糙度参数与焊锡接点应力的关系研究[A];北京力学会第19届学术年会论文集[C];2013年
4 李会雨;李玉和;李庆祥;廖小华;葛杨翔;;超光滑表面粗糙度检测系统的研究[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年
5 黄平;;粗糙度对线接触弹流解的影响[A];第五届全国摩擦学学术会议论文集(下册)[C];1992年
6 袁群;韩菊红;;混凝土粘结面粗糙度的分维评价方法[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ卷[C];2000年
7 侯磊;于劲;于骏一;姚骏恩;;用STM测量球面粗糙度的计算机程序设计[A];第七次全国电子显微学会议论文摘要集[C];1993年
8 刘小君;刘q;赵小勇;;耦合波度和粗糙度的表面形貌特性的研究[A];第五届全国青年摩擦学学术会议论文集[C];1999年
9 刘玉岭;檀柏梅;牛新环;赵海涛;;蓝宝石CMP工艺中粗糙度的控制技术(英文)[A];2008全国功能材料科技与产业高层论坛论文集[C];2008年
10 杨菲;刘立欣;;基于偏振光干涉原理光滑表面粗糙度的检测[A];第十二届全国光学测试学术讨论会论文(摘要集)[C];2008年
相关重要报纸文章 前1条
1 上海 张元生;用AutoCAD的图块属性标注粗糙度[N];电脑报;2002年
相关博士学位论文 前2条
1 徐元柳;基于裸露地表辐射传输模型的粗糙度反演与地形校正[D];中国地质大学(北京);2009年
2 尹书冉;河道中典型边界上湍流运动的数值模拟研究[D];武汉大学;2010年
相关硕士学位论文 前8条
1 杨慧敏;微管道流动中壁面粗糙度的影响机理[D];浙江大学;2006年
2 孟磊;粗糙度对单裂隙水流影响的数值模拟研究[D];合肥工业大学;2012年
3 宋雅君;时标上具有参数依赖的广义指数型二分性粗糙度理论[D];黑龙江大学;2014年
4 杨海英;温和环境下织物接触冷暖感的主客观研究[D];东华大学;2015年
5 赵雅坤;壁面粗糙度对临界流音速喷嘴流动特性的影响[D];天津大学;2014年
6 孙萌;基于探地雷达的路面粗糙度仿真研究[D];华南理工大学;2013年
7 李键;粗糙度对粘性土—混凝土结构接触面力学特性的影响[D];中南大学;2014年
8 张冰玉;手指皮肤摩擦感知功能研究[D];西南交通大学;2014年
,本文编号:1746028
本文链接:https://www.wllwen.com/guanlilunwen/chengjian/1746028.html