红砂岩巴西劈裂强度和极限应变的尺寸效应

为研究红砂岩中巴西劈裂强度和破坏极限应变的尺寸效应,试验采用了直径50mm,高度分别为20、25、30、35、40、45、50mm等7组不同厚度的红砂岩圆盘试件进行巴西劈裂试验,同时在试件圆盘中央黏贴应变片监测试件加载直至破坏过程中的横向应变、纵向应变。试验发现,不同厚度下的红砂岩试件所得巴西劈裂抗拉强度不同,试验回归分析了红砂岩中巴西劈裂抗拉强度与厚度的关系,在20~30mm厚度范围内,劈拉强度随厚度的增加而增大,在30~50mm范围内,劈拉强度随厚度增加而无明显变化。

端部条件对红砂岩试件测试强度影响的试验研究

在开展岩石/混凝土等脆性材料试验时,加载系统与试件之间的不协调变形引起的端部摩擦效应会显著影响测试结果的可靠性.为揭示端部条件对测试结果的影响,开展了5种不同端部接触条件下红砂岩立方体试件的单轴压缩试验.试验结果表明,垫层特性对测试强度和破坏特征具有显著影响.垫层较厚时,垫层刚度越大,测试强度越大;垫层材料变形模量显著小于被测试件时,垫层厚度越大,测试强度越低;垫层横向变形能力降低时(刚度增大或厚度降低),破坏模式由劈裂破坏逐步转变为剪切破坏.采用高径比为2.5的圆柱试样开展了对比试验,基于相对强度和等效横向变形能力给出了不同端部条件对测试强度的影响规律.通过对变形场的分析,给出了典型垫层条件下不同高度处试件横向变形情况,并基于横向变形匹配的观点提出了岩石试验减摩思路.试验结果为合理评估测试结果的可靠性提供了参考,同时为消除端部摩擦效应提供了新的解决思路.

人工填筑岛礁机场的中长期沉降问题

为保证人工填筑岛礁的长期安全与可持续发展,对已有相关工程的经验教训进行了系统总结,梳理了日本关西机场和法国尼斯国际机场的工后沉降的监测数据,总结了由静载导致的工后沉降和由飞机起降交通荷载导致的差异沉降的发展规律及影响因素。人工填筑岛礁机场的工后沉降对后续运营影响很大,但由于未知因素多,很难准确预测,应密切关注。飞机起降荷载峰值大、作用形式复杂,是跑道差异沉降的主要原因之一。飞机动载下基础差异沉降的控制本质上可归结为跑道下地基允许累积塑性变形的控制。目前的研究以飞机静止、滑跑阶段道面和基础响应为主,尚缺乏飞机降落冲击动载下地基长期累积变形的研究。开展密实珊瑚砂在飞机起降荷载作用下的变形规律研究对岛礁机场的中长期沉降控制具有重要意义。

双向受压条件下红砂岩变形破坏试验研究

双向受压是地下工程顶板、边墙等处围岩的一种典型受力状态,其变形破坏规律对于研究板裂、应变型岩爆等工程灾害具有重要意义。通过真三轴试验系统开展了红砂岩在双轴受压条件下的加载破坏试验,测试了红砂岩试件的强度、变形和破坏模式。试验发现:①红砂岩的抗压强度随中间主应力的增加而小幅增大;②立方体试件的破裂面平行于中间主应力方向并与最小主应力方向成较大夹角;③破裂面与最小主应力的夹角(破裂角)随中间主应力的增加大致呈线性增大。利用试验结果建立了破裂角与中间主应力的拟合关系,基于Mohr-Coulomb准则解释了破裂角增大对红砂岩强度增长的作用机制。