钙质砂颗粒破碎力学特性试验研究及K-G本构模型优化
发布时间：2021-07-08 15:11
随着一带一路战略的提出以及新时代国防要求,南海建设已经成为我国现阶段乃至未来的重要任务。钙质砂作为南海重要的建设地基土,与陆源砂不同的是它具有内孔隙,棱角多,形状不规则且易破碎的特点,故以陆源砂工程建设经验开发南海不再适用。为此,本文针对钙质砂的力学性质和破碎性开展了等向压缩试验,常规三轴固结排水剪切试验以及三轴循环加卸载试验,并以常规三轴试验结果为基础,提出了考虑破碎性的优化K—G模型。主要结论如下:（1）常规三轴固结排水剪切试验结果表明:一定围压范围内（100KPa～1100KPa）,钙质砂应力—应变曲线与常规陆源砂类似,但是高围压情况下会出现的轻微软化,这与颗粒破碎有关。围压越高,颗粒破碎越严重,体应变越不易达到稳定值。（2）三轴循环加卸载试验结果显示:加卸载应力路径导致钙质砂的软化特性加重。滞回圈大小和卸载体缩量均随着卸载次数增加先增大后减小,这是由于卸载时的偏应力水平随着卸载次数先增大后减小。（3）从破碎性来看,等向压缩试验导致的钙质砂破碎量非常有限,常规三轴固结排水剪切试验和三轴循环加卸载试验造成的破碎情况类似。主要表现为粒径0.6～4.75mm的颗粒发生破碎,小于0.3m...
【文章来源】：华侨大学福建省
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
南海地理位置分布图
16图1.2技术路线图1.5本文创新点本文的创新之处有：1、本文针对不同密实度的钙质砂试样研究了低围压至高围压范围内的变形特性及破碎特性，进一步查明了钙质砂的破碎规律、破碎形态，并且探讨了钙质砂应力应变形态不同于常规陆源砂的原因。2、本文基于钙质砂在常规加载试验下的破碎规律，以破碎参数Bg为纽带，研查钙质砂临界状态试验规律，进而提出了考虑破碎的优化K—G模型。此破碎本构模型最大特点是将同一级配不同密实度的钙质砂看做一种材料，这种
18第2章试验材料与方案2.1钙质砂基本物理实验本文试验使用的钙质砂出自我国南海某地，原始砂样明眼观察可见颗粒尺寸大小多变，且小于5mm的砂土颗粒占据大多数，大于5mm的砂土颗粒含量甚低，故本文研究所取砂样粒径范围为5mm以下颗粒。通过观察也发现粗颗粒表面含明显的内孔隙（多为管状）；而且钙质砂颗粒本身性状怪异，有枝状、椭球状、纺锤状、片状等。借鉴前人经验，在本次力学试验之前，首先通过钙质砂基本物理试验检测器物理性质，包括颗分试验、比重试验以及相对密度试验。开始先清洗所有钙质砂，清洗完之后在105~110℃的烘箱内烘干8小时。2.1.1钙质砂颗粒分析试验图2.1原始钙质砂级配曲线颗分试验即检测各粒径钙质砂的累积质量百分比，从而显示钙质砂颗粒尺寸大小分布情况，与前人做法一致，本文采用筛分法。必须注意，由于筛分过程中不可避免少量颗粒会破碎，经测定，在一定筛分时间之后，筛子中的砂土质量不再由颗粒破碎导致变化，故必须根据实际情况选择合适的筛分时长。本论文试
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑颗粒破碎效应的堆石料静动力本构模型[J]. 张凌凯,王睿,张建民,唐新军. 岩土力学. 2019(07)
[2]大位移剪切下钙质砂破碎演化特性[J]. 何建乔,魏厚振,孟庆山,王新志,韦昌富. 岩土力学. 2018(01)
[3]钙质砂的渗透特性及其影响因素探讨[J]. 胡明鉴,蒋航海,朱长歧,翁贻令,阮洋,陈伟俊. 岩土力学. 2017(10)
[4]侧限条件下高压对钙质砂颗粒破碎影响研究[J]. 王帅,雷学文,孟庆山,孙超,胡思前,徐亚飞. 建筑科学. 2017(05)
[5]珊瑚碎屑钙质砂的抗剪特性[J]. 李金戈,况辉. 土工基础. 2017(02)
[6]钙质砂莫尔-库仑强度特性三轴试验测试[J]. 钱炜,张早辉. 土工基础. 2017(02)
[7]冲击荷载下钙质砂侧限压缩及颗粒破碎试验研究[J]. 王帅,雷学文,孟庆山,孙超,胡思前,徐亚飞. 科学技术与工程. 2017(09)
[8]南海岛礁吹填钙质砂渗透特性试验研究[J]. 钱琨,王新志,陈剑文,刘鹏君. 岩土力学. 2017(06)
[9]珊瑚砂剪切特性试验分析[J]. 佘殷鹏,吕亚茹,李峰,元建民. 解放军理工大学学报(自然科学版). 2017(01)
[10]某岛礁珊瑚砂力学性质的室内试验研究[J]. 钱炜. 土工基础. 2016(04)
博士论文
[1]三轴条件下钙质砂颗粒破碎力学性质与本构模型研究[D]. 胡波.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2008
[2]南沙群岛珊瑚礁工程地质特性及大型工程建设可行性研究[D]. 王新志.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2008
硕士论文
[1]南海钙质砂渗透特性试验研究[D]. 任玉宾.大连理工大学 2016
[2]钙质砂宏细观力学特性试验及离散元模拟[D]. 汪轶群.浙江大学 2016
[3]钙质砂的内孔隙研究[D]. 陈海洋.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2005
[4]紫坪铺面板坝筑坝料应力—应变特性研究和坝体计算分析[D]. 孙陶.四川大学 2002
本文编号：3271813
【文章来源】：华侨大学福建省
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
南海地理位置分布图
16图1.2技术路线图1.5本文创新点本文的创新之处有：1、本文针对不同密实度的钙质砂试样研究了低围压至高围压范围内的变形特性及破碎特性，进一步查明了钙质砂的破碎规律、破碎形态，并且探讨了钙质砂应力应变形态不同于常规陆源砂的原因。2、本文基于钙质砂在常规加载试验下的破碎规律，以破碎参数Bg为纽带，研查钙质砂临界状态试验规律，进而提出了考虑破碎的优化K—G模型。此破碎本构模型最大特点是将同一级配不同密实度的钙质砂看做一种材料，这种
18第2章试验材料与方案2.1钙质砂基本物理实验本文试验使用的钙质砂出自我国南海某地，原始砂样明眼观察可见颗粒尺寸大小多变，且小于5mm的砂土颗粒占据大多数，大于5mm的砂土颗粒含量甚低，故本文研究所取砂样粒径范围为5mm以下颗粒。通过观察也发现粗颗粒表面含明显的内孔隙（多为管状）；而且钙质砂颗粒本身性状怪异，有枝状、椭球状、纺锤状、片状等。借鉴前人经验，在本次力学试验之前，首先通过钙质砂基本物理试验检测器物理性质，包括颗分试验、比重试验以及相对密度试验。开始先清洗所有钙质砂，清洗完之后在105~110℃的烘箱内烘干8小时。2.1.1钙质砂颗粒分析试验图2.1原始钙质砂级配曲线颗分试验即检测各粒径钙质砂的累积质量百分比，从而显示钙质砂颗粒尺寸大小分布情况，与前人做法一致，本文采用筛分法。必须注意，由于筛分过程中不可避免少量颗粒会破碎，经测定，在一定筛分时间之后，筛子中的砂土质量不再由颗粒破碎导致变化，故必须根据实际情况选择合适的筛分时长。本论文试
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑颗粒破碎效应的堆石料静动力本构模型[J]. 张凌凯,王睿,张建民,唐新军. 岩土力学. 2019(07)
[2]大位移剪切下钙质砂破碎演化特性[J]. 何建乔,魏厚振,孟庆山,王新志,韦昌富. 岩土力学. 2018(01)
[3]钙质砂的渗透特性及其影响因素探讨[J]. 胡明鉴,蒋航海,朱长歧,翁贻令,阮洋,陈伟俊. 岩土力学. 2017(10)
[4]侧限条件下高压对钙质砂颗粒破碎影响研究[J]. 王帅,雷学文,孟庆山,孙超,胡思前,徐亚飞. 建筑科学. 2017(05)
[5]珊瑚碎屑钙质砂的抗剪特性[J]. 李金戈,况辉. 土工基础. 2017(02)
[6]钙质砂莫尔-库仑强度特性三轴试验测试[J]. 钱炜,张早辉. 土工基础. 2017(02)
[7]冲击荷载下钙质砂侧限压缩及颗粒破碎试验研究[J]. 王帅,雷学文,孟庆山,孙超,胡思前,徐亚飞. 科学技术与工程. 2017(09)
[8]南海岛礁吹填钙质砂渗透特性试验研究[J]. 钱琨,王新志,陈剑文,刘鹏君. 岩土力学. 2017(06)
[9]珊瑚砂剪切特性试验分析[J]. 佘殷鹏,吕亚茹,李峰,元建民. 解放军理工大学学报(自然科学版). 2017(01)
[10]某岛礁珊瑚砂力学性质的室内试验研究[J]. 钱炜. 土工基础. 2016(04)
博士论文
[1]三轴条件下钙质砂颗粒破碎力学性质与本构模型研究[D]. 胡波.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2008
[2]南沙群岛珊瑚礁工程地质特性及大型工程建设可行性研究[D]. 王新志.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2008
硕士论文
[1]南海钙质砂渗透特性试验研究[D]. 任玉宾.大连理工大学 2016
[2]钙质砂宏细观力学特性试验及离散元模拟[D]. 汪轶群.浙江大学 2016
[3]钙质砂的内孔隙研究[D]. 陈海洋.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2005
[4]紫坪铺面板坝筑坝料应力—应变特性研究和坝体计算分析[D]. 孙陶.四川大学 2002
本文编号：3271813
本文链接：https://www.wllwen.com/jianzhugongchenglunwen/3271813.html
