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循环荷载对单裂隙岩体疲劳损伤的影响
被引量:
2
1
作者
鲜振兴
许旭堂
+4 位作者
杨枫
简文彬
徐祥
李光杰
刘道奇
《长沙理工大学学报(自然科学版)》
CAS
2023年第2期125-136,共12页
【目的】揭示单裂隙岩体在循环荷载作用下的疲劳损伤演化规律,研究更便于实际工程应用的损伤变量计算方法。【方法】通过开展基于声波测试的模型岩体疲劳试验研究,分析了不同循环次数比、不同单裂隙角度下试样的波速降低率、初始损伤及...
【目的】揭示单裂隙岩体在循环荷载作用下的疲劳损伤演化规律,研究更便于实际工程应用的损伤变量计算方法。【方法】通过开展基于声波测试的模型岩体疲劳试验研究,分析了不同循环次数比、不同单裂隙角度下试样的波速降低率、初始损伤及损伤变量的变化规律;提出不同角度单裂隙岩体的非线性疲劳累积损伤模型。【结果】随着裂隙角度的增加,模型试样的初始波速降低率及初始损伤呈非线性“S”形增大趋势;在循环荷载作用下单裂隙岩体波速降低率具有明显的三阶段衰减特征,初始衰减阶段、稳定衰减阶段及加速衰减阶段的疲劳寿命比例约为2∶7∶1;在循环次数比相同的情况下,岩体的疲劳累积损伤演化随裂隙角度的增大呈加速趋势,但在加速衰减阶段却呈减速趋势;单裂隙岩体疲劳寿命与裂隙角度的关系曲线呈“V”字形,在循环荷载作用下45°单裂隙岩体损伤变量增长最快,且在加速衰减阶段疲劳寿命占比最小,最易发生拉伸-压剪裂纹混合的“X”形裂纹破坏。【结论】在裂隙角度为30°~90°时,若在岩体疲劳破坏前用名义损伤替代实际总损伤,名义损伤偏大;若在疲劳破坏阶段用名义损伤替代实际总损伤,名义损伤偏小;当失稳比例因子一定时,失稳因子及收敛因子均随裂隙角度的增加呈单调递增趋势。
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关键词
道路工程
循环荷载
单裂隙岩体
疲劳损伤演化
损伤变量
波速降低率
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职称材料
降雨入渗对三维刚架桩边坡渗流稳定性的影响
2
作者
刘道奇
许旭堂
+4 位作者
鲜振兴
杨枫
徐祥
李光杰
黄剑斌
《井冈山大学学报(自然科学版)》
2023年第4期97-106,共10页
开展降雨入渗对三维刚架桩边坡渗流稳定性影响的数值分析研究,考虑长时小雨及短时强降雨,从土体位移、坡体孔压及边坡稳定性演变角度,重点讨论降雨入渗条件下刚架桩边坡的合理桩间距,以期为雨水充沛的福建山区刚架桩边坡设计提供参考。...
开展降雨入渗对三维刚架桩边坡渗流稳定性影响的数值分析研究,考虑长时小雨及短时强降雨,从土体位移、坡体孔压及边坡稳定性演变角度,重点讨论降雨入渗条件下刚架桩边坡的合理桩间距,以期为雨水充沛的福建山区刚架桩边坡设计提供参考。结果表明:三维刚架桩边坡土体位移受降雨条件影响显著,随着降雨强度和持续时间的增加,土体水平位移和竖向位移依次增加;降雨条件下三维刚架桩边坡坡体内孔隙水压力分布具有明显的时空效应,短时强降雨条件下,坡顶孔压增幅最大,降雨强度的持续增加导致刚架桩边坡安全系数降幅也增大;桩间距对刚架桩边坡的渗流稳定性有显著影响,无降雨时边坡的安全系数随桩间距增大而减小;基于研究区降雨特点及暴雨频次呈现逐年递增现象,应将桩间距设为3倍桩宽,以充分发挥短时大雨情况下刚架桩的抗滑效果。
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关键词
降雨入渗
刚架桩
边坡稳定性
孔隙水压力
桩间距
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职称材料
水-力耦合及干湿循环效应对浅层残积土斜坡稳定性的影响
被引量:
4
3
作者
许旭堂
鲜振兴
+4 位作者
杨枫
刘道奇
简文彬
徐祥
邵连金
《中国地质灾害与防治学报》
CSCD
2022年第4期28-36,共9页
降雨入渗过程中,土体吸力降低,体积明显改变。天然浅层土体长期受到季节性气候变化的影响,因此,开展水-力耦合及干湿交替对浅层残积土坡稳定性影响的数值分析,分析浅层土坡孔隙水压力、湿润锋及安全系数的时空演变规律,并对水-力耦合及...
降雨入渗过程中,土体吸力降低,体积明显改变。天然浅层土体长期受到季节性气候变化的影响,因此,开展水-力耦合及干湿交替对浅层残积土坡稳定性影响的数值分析,分析浅层土坡孔隙水压力、湿润锋及安全系数的时空演变规律,并对水-力耦合及干湿交替条件下的浅层土坡失稳破坏机制进行探讨显得尤为必要。研究结果表明:随着干湿循环次数的增加,水-力耦合分析下孔隙水压力以及湿润锋的迁移速度增加更快,边坡也更易失稳破坏;干湿交替初期,雨水入渗易引起地下水位上升,边坡可因正孔隙水压力的增加而失稳;干湿交替后期,湿润锋的快速推进加剧基质吸力迅速丧失及土体强度下降,边坡安全系数显著降低,发生失稳破坏的时间缩短。因此,可将湿润锋处的安全系数(局部最小值)作为控制边坡长期稳定性的临界值。
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关键词
水-力耦合
干湿循环
残积土坡
湿润锋
安全系数
长期稳定性
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职称材料
降雨条件下多级残积土坡渗流稳定性研究
被引量:
3
4
作者
黄剑斌
许旭堂
+2 位作者
徐祥
鲜振兴
刘道奇
《水利与建筑工程学报》
2021年第5期150-156,161,共8页
以顺邵山区高速公路边坡为例,开展降雨入渗影响下边坡中的非饱和渗流、变形特性数值分析,基于不同降雨工况下边坡安全系数和位移的关系,进一步探讨多级残积土边坡失稳预警方法。结果表明:降雨入渗过程中边坡安全系数均下降,下降幅度与...
以顺邵山区高速公路边坡为例,开展降雨入渗影响下边坡中的非饱和渗流、变形特性数值分析,基于不同降雨工况下边坡安全系数和位移的关系,进一步探讨多级残积土边坡失稳预警方法。结果表明:降雨入渗过程中边坡安全系数均下降,下降幅度与雨强呈正相关。短时大雨下,边坡浅层土体负孔压增加显著,坡体水平位移对降雨入渗响应时间长,采用Bi DoseResp函数可较好的描述累计水平位移与安全系数的双S型递减关系,可将累计水平位移作为边坡失稳的预警因子;长时小雨下,坡体沉降对降雨入渗敏感,竖向沉降与安全系数关系同样可用Bi DoseResp函数描述,降雨初期可将累计水平位移作为预警控制指标,后期因雨水持续入渗至坡体深部,失稳预警指标应侧重累计沉降位移、并兼顾累计水平位移的发展。
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关键词
多级残积土坡
渗流
稳定性
位移
失稳预警指标
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职称材料
题名
循环荷载对单裂隙岩体疲劳损伤的影响
被引量:
2
1
作者
鲜振兴
许旭堂
杨枫
简文彬
徐祥
李光杰
刘道奇
机构
福建农林大学交通与土木工程学院
福州大学岩土工程与工程地质研究所
出处
《长沙理工大学学报(自然科学版)》
CAS
2023年第2期125-136,共12页
基金
福建省自然科学基金资助项目(2022J01157)
国家自然科学基金资助项目(41702288)
福建农林大学杰出青年科研人才计划项目(XJQ202014)。
文摘
【目的】揭示单裂隙岩体在循环荷载作用下的疲劳损伤演化规律,研究更便于实际工程应用的损伤变量计算方法。【方法】通过开展基于声波测试的模型岩体疲劳试验研究,分析了不同循环次数比、不同单裂隙角度下试样的波速降低率、初始损伤及损伤变量的变化规律;提出不同角度单裂隙岩体的非线性疲劳累积损伤模型。【结果】随着裂隙角度的增加,模型试样的初始波速降低率及初始损伤呈非线性“S”形增大趋势;在循环荷载作用下单裂隙岩体波速降低率具有明显的三阶段衰减特征,初始衰减阶段、稳定衰减阶段及加速衰减阶段的疲劳寿命比例约为2∶7∶1;在循环次数比相同的情况下,岩体的疲劳累积损伤演化随裂隙角度的增大呈加速趋势,但在加速衰减阶段却呈减速趋势;单裂隙岩体疲劳寿命与裂隙角度的关系曲线呈“V”字形,在循环荷载作用下45°单裂隙岩体损伤变量增长最快,且在加速衰减阶段疲劳寿命占比最小,最易发生拉伸-压剪裂纹混合的“X”形裂纹破坏。【结论】在裂隙角度为30°~90°时,若在岩体疲劳破坏前用名义损伤替代实际总损伤,名义损伤偏大;若在疲劳破坏阶段用名义损伤替代实际总损伤,名义损伤偏小;当失稳比例因子一定时,失稳因子及收敛因子均随裂隙角度的增加呈单调递增趋势。
关键词
道路工程
循环荷载
单裂隙岩体
疲劳损伤演化
损伤变量
波速降低率
Keywords
road engineering
cyclic loading
single fracture rock mass
fatigue damage evolution
damage variable
wave velocity reduction rate
分类号
P642 [天文地球—工程地质学]
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职称材料
题名
降雨入渗对三维刚架桩边坡渗流稳定性的影响
2
作者
刘道奇
许旭堂
鲜振兴
杨枫
徐祥
李光杰
黄剑斌
机构
福建农林大学交通与土木工程学院
出处
《井冈山大学学报(自然科学版)》
2023年第4期97-106,共10页
基金
国家自然科学基金项目(41702288)
福建省自然科学基金项目(2022J01157)
福建农林大学杰出青年科研人才计划项目(XJQ202014)。
文摘
开展降雨入渗对三维刚架桩边坡渗流稳定性影响的数值分析研究,考虑长时小雨及短时强降雨,从土体位移、坡体孔压及边坡稳定性演变角度,重点讨论降雨入渗条件下刚架桩边坡的合理桩间距,以期为雨水充沛的福建山区刚架桩边坡设计提供参考。结果表明:三维刚架桩边坡土体位移受降雨条件影响显著,随着降雨强度和持续时间的增加,土体水平位移和竖向位移依次增加;降雨条件下三维刚架桩边坡坡体内孔隙水压力分布具有明显的时空效应,短时强降雨条件下,坡顶孔压增幅最大,降雨强度的持续增加导致刚架桩边坡安全系数降幅也增大;桩间距对刚架桩边坡的渗流稳定性有显著影响,无降雨时边坡的安全系数随桩间距增大而减小;基于研究区降雨特点及暴雨频次呈现逐年递增现象,应将桩间距设为3倍桩宽,以充分发挥短时大雨情况下刚架桩的抗滑效果。
关键词
降雨入渗
刚架桩
边坡稳定性
孔隙水压力
桩间距
Keywords
rainfall infiltration
rigid frame anti-slide pile
slope stability
pore water pressure
pile spacing
分类号
U213.1 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
水-力耦合及干湿循环效应对浅层残积土斜坡稳定性的影响
被引量:
4
3
作者
许旭堂
鲜振兴
杨枫
刘道奇
简文彬
徐祥
邵连金
机构
福建农林大学交通与土木工程学院
福州大学岩土工程与工程地质研究所
出处
《中国地质灾害与防治学报》
CSCD
2022年第4期28-36,共9页
基金
福建农林大学杰出青年科研人才计划项目(XJQ202014)
国家自然科学基金项目(41702288,41861134011)
福建省自然科学基金(2022J01157,2018J01635)。
文摘
降雨入渗过程中,土体吸力降低,体积明显改变。天然浅层土体长期受到季节性气候变化的影响,因此,开展水-力耦合及干湿交替对浅层残积土坡稳定性影响的数值分析,分析浅层土坡孔隙水压力、湿润锋及安全系数的时空演变规律,并对水-力耦合及干湿交替条件下的浅层土坡失稳破坏机制进行探讨显得尤为必要。研究结果表明:随着干湿循环次数的增加,水-力耦合分析下孔隙水压力以及湿润锋的迁移速度增加更快,边坡也更易失稳破坏;干湿交替初期,雨水入渗易引起地下水位上升,边坡可因正孔隙水压力的增加而失稳;干湿交替后期,湿润锋的快速推进加剧基质吸力迅速丧失及土体强度下降,边坡安全系数显著降低,发生失稳破坏的时间缩短。因此,可将湿润锋处的安全系数(局部最小值)作为控制边坡长期稳定性的临界值。
关键词
水-力耦合
干湿循环
残积土坡
湿润锋
安全系数
长期稳定性
Keywords
hydro-mechanical coupling
dry-wet cycle
residual soil slope
wetting front
safety factor
long-term stability
分类号
P642.22 [天文地球—工程地质学]
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职称材料
题名
降雨条件下多级残积土坡渗流稳定性研究
被引量:
3
4
作者
黄剑斌
许旭堂
徐祥
鲜振兴
刘道奇
机构
福建农林大学交通与土木工程学院
出处
《水利与建筑工程学报》
2021年第5期150-156,161,共8页
基金
福建农林大学杰出青年科研人才计划项目(XJQ202014)
国家自然科学基金(41702288)
福建省自然科学基金(2018J01635)。
文摘
以顺邵山区高速公路边坡为例,开展降雨入渗影响下边坡中的非饱和渗流、变形特性数值分析,基于不同降雨工况下边坡安全系数和位移的关系,进一步探讨多级残积土边坡失稳预警方法。结果表明:降雨入渗过程中边坡安全系数均下降,下降幅度与雨强呈正相关。短时大雨下,边坡浅层土体负孔压增加显著,坡体水平位移对降雨入渗响应时间长,采用Bi DoseResp函数可较好的描述累计水平位移与安全系数的双S型递减关系,可将累计水平位移作为边坡失稳的预警因子;长时小雨下,坡体沉降对降雨入渗敏感,竖向沉降与安全系数关系同样可用Bi DoseResp函数描述,降雨初期可将累计水平位移作为预警控制指标,后期因雨水持续入渗至坡体深部,失稳预警指标应侧重累计沉降位移、并兼顾累计水平位移的发展。
关键词
多级残积土坡
渗流
稳定性
位移
失稳预警指标
Keywords
multistage residual soil slope
seepage
stability
displacement
instability warning index
分类号
TU441.35 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
循环荷载对单裂隙岩体疲劳损伤的影响
鲜振兴
许旭堂
杨枫
简文彬
徐祥
李光杰
刘道奇
《长沙理工大学学报(自然科学版)》
CAS
2023
2
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职称材料
2
降雨入渗对三维刚架桩边坡渗流稳定性的影响
刘道奇
许旭堂
鲜振兴
杨枫
徐祥
李光杰
黄剑斌
《井冈山大学学报(自然科学版)》
2023
0
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职称材料
3
水-力耦合及干湿循环效应对浅层残积土斜坡稳定性的影响
许旭堂
鲜振兴
杨枫
刘道奇
简文彬
徐祥
邵连金
《中国地质灾害与防治学报》
CSCD
2022
4
下载PDF
职称材料
4
降雨条件下多级残积土坡渗流稳定性研究
黄剑斌
许旭堂
徐祥
鲜振兴
刘道奇
《水利与建筑工程学报》
2021
3
下载PDF
职称材料
已选择
0
条
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参考文献
引证文献
统计分析
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