Investigation of mechanical behaviour of a quasi-brittle material using Karagozian and Case concrete (KCC) model

The mechanical behaviour of a quasi-brittle material,i.e.Pietra Serena sandstone,was investigated both numerically and experimentally in order to build a reliable numerical modelling system applicable to more complex cases.The Karagozian and Case concrete(KCC)model was exploited as the material constitutive law and a new method to utilise this model for efficient and accurate simulation of quasibrittle materials is discussed.The capability of this model is evaluated by comparing the results of the numerical simulations with the corresponding experimental results,and the method itself is critically assessed.

类砂质泥岩常规三轴浆压致裂起裂压力试验研究

为深入探究两淮矿区典型砂质泥岩劈裂注浆起裂机制,研制了常规三轴劈裂注浆试验装置,开展了类砂质泥岩浆压致裂起裂压力模型试验,基于试验结果分析了岩石强度与应力状态对注浆起裂压力、裂缝扩展形态影响规律,揭示了砂质泥岩劈裂注浆起裂机制。研究表明:起裂压力与岩石抗压强度呈正相关,且岩石抗压强度越高,劈裂路径越复杂;起裂压力对围压的敏感程度远高于轴压,且应力差Δσ=σ_(V)-σ_(H)越大,裂缝形态越规整;孔压三轴条件下,封闭裸孔段浆压致裂法确定的岩石抗拉强度值约为单轴抗拉强度的2.5倍。该研究结果可为今后类似岩层劈裂注浆参数设计与施工提供参考。

深部软弱地层TBM围岩力学行为试验研究

为揭示TBM深部软弱围岩变形破坏力学特性，开展了反映深埋隧道TBM机械开挖卸荷本质——高初始围压下缓慢准静态卸荷这一卸荷特征的砂质泥岩三轴卸围压试验，研究结果表明：缓慢卸荷条件下的岩石峰前应力一应变曲线接近于常规三轴压缩峰前应力一应变曲线，卸荷屈服阶段产生损伤扩容，侧向变形加速增长，从体积压缩开始转向扩容；应力达到峰值强度后，岩石首先发生1～2级脆性跌落，随着围压继续缓慢卸荷，岩石沿一条斜率较小的近似斜直线发生伴随有多级次生微破裂的线性应变软化；岩石变形全过程由弹性变形段、峰前卸荷损伤扩容段、峰后脆性跌落段、含有多级微破裂的线性应变软化段以及残余强度阶段组成；岩石缓慢卸荷发生宏观张剪复合破坏，并伴有轴向劈裂裂纹，破裂断面为由许多劈裂裂纹相互贯通形成具有一定宽度的剪切带，剪切带内劈裂的岩片在轴向挤压力和沿破裂面的剪切力共同作用下被挤压和摩擦成许多细颗粒和岩粉。

应力三轴度对7075铸态铝合金断裂应变的影响研究

基于ABAQUS/Explicit有限元平台,以有限元仿真为主,并结合室温下的准静态拉伸试验,研究了应力三轴度对7075铸态铝合金断裂应变的影响,建立了可靠的7075铸态铝合金单向拉伸断裂预测模型,进而采用正交回归分析建立了7075铸态铝合金断裂应变与应力三轴度的关系模型。结果表明,在室温下,单向拉伸速率为0.004 mm·s^（-1）时,每个试样在缺口处断裂应变最大,而应力三轴度最小;在断裂临界点,缺口处的应变随着缺口半径R的增大逐渐增大,由缺口处向两端逐渐减小;应力三轴度随着缺口半径R的增大逐渐减小,且由缺口处向两端逐渐增大;7075铸态铝合金断裂应变随着应力三轴度的增大而减小;断裂应变与应力三轴度成反比例关系。

加筋黏性土加筋效果的三轴试验研究

为研究施工期加筋黏性土的加筋效果,考虑加筋构筑物施工速度快、排水条件差等不利条件,选用各向同性的铝箔做加筋材料,采用三轴试验研究施工期加筋黏性土强度及变形破坏特性。试验结果表明:加筋黏性土的应力-应变特性曲线呈应变软化型,试样均表现为拉断破坏;相同轴向应变时,围压越大,轴差应力越大;围压一定时,加筋层数越多,加筋效果越好;高围压下需达到一定轴向应变,筋材即发挥作用,围压越大滞后效应越明显;黏性土中加筋作用表现为土体黏聚强度的增加,说明准黏聚力理论可用于分析评价施工期加筋黏性土的加筋效果。

饱和砂土稳态性状的三轴试验研究(英文)

完全饱和松砂在不排水试验中达到液化后发生稳态变形,大多数松砂在三轴不排水试验中表现出准稳态性状,而不是达到唯一最终稳态.当前研究结果认为砂在稳态变形中的应力状态仅仅取决于孔隙比.本文通过一系列三轴不排水试验来测定饱和松砂、中密砂和密砂的稳态,一种先进的计算机控制三轴测试系统( MTS) 应用于本项研究中.试验结果表明:准稳态不仅取决于孔隙比,还与围压有关.文中详细讨论了孔隙比和围压对准稳态的影响关系以及土样出现稳态和准稳态时的应变大小.另外,文中提出一个可供讨论的问题:一些密砂试验中常不出现临时稳态。

破碎带软岩流变力学试验与参数辨识研究

某大型水电工程处发育有较多的挠曲破碎构造,其岩性为完整性较差的软弱砂岩,并呈现孔隙式胶结接触,长期荷载作用下流变力学特性对坝基变形和稳定存在巨大影响。基于破碎带岩石组织结构疏松、含水率较高、物理力学性能较差等特点,首先开展流变力学试验研究,结果表明,长期荷载作用下岩石表现出显著的流变力学特性,流变曲线主要分为衰减和稳态流变两阶段;流变变形随偏应力增加呈加剧趋势;岩样破坏表现出显著的压缩和延性扩容变形以及稳态流变速率较大等特点。其次,采用三维应力状态下的Burgers流变本构关系对试验曲线进行描述,并结合Quasi-Newton优化算法对流变参数开展辨识和分析,所选模型可准确地对破碎带软岩流变特性进行描述。研究成果对类似工程具有重要参考价值。