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国家自然科学基金(51109082): 作品数：13 被引量：197H指数：8; 相关作者：王四巍刘汉东李亚丽高丹盈姜彤更多>>; 相关机构：华北水利水电学院华北水利水电大学郑州大学更多>>; 发文基金：国家自然科学基金高层次人才科研启动基金河南省教育厅自然科学基金更多>>; 相关领域：建筑科学水利工程理学矿业工程更多>>

真三轴应力下塑性混凝土的强度和扩容被引量：8: 2012年; 通过侧压恒定和侧向位移恒定的2类真三轴试验,研究了真三轴应力下塑性混凝土的强度和扩容.结果表明:在侧压恒定的真三轴试验下,塑性混凝土抗压强度随侧压的增加而增大,当第3主应力一定时,其抗压强度随第2主应力的增加而增大,体应变随轴压的增加呈现先增加后减小的特征,而体积则先减小后增大,出现扩容现象,当配合比相同时,其扩容的起始点随第2主应力的增加而增大;在侧向位移恒定的真三轴试验下,塑性混凝土的侧压随轴压的逐级增加而增大,抗压强度大幅度提高,可达单轴抗压强度的4.0～6.0倍,同时,其最终侧压与设定的初始值相比显著增大,且初始侧压越高,抗压强度越大,其最终侧压也越大,另外,其体应变随轴压的增加而增大,未出现扩容现象,而且初始侧压越高,体应变增加越大,体积压缩也越大.; 王四巍王畅高丹盈; 关键词：塑性混凝土真三轴试验体应变

真三轴应力下塑性混凝土的变形与强度被引量：3: 2016年; 通过侧压恒定和侧向位移近似恒定的2类真三轴压缩试验,研究了三向应力下塑性混凝土的变形、破坏和强度.在侧压恒定的真三轴试验条件下,塑性混凝土侧压从0至设定值过程中产生了压缩变形,此后,侧向应力和应变均保持稳定,侧向由压缩变形转变为膨胀变形,但侧向应力大小稳定,塑性混凝土强度与侧向应力大小密切相关;在侧向位移近似恒定的真三轴试验条件下,侧压随着轴压增加而增大,强度可达单轴强度9倍以上.塑性混凝土在真三轴压缩作用下的变形过程为:在轴向应力-应变曲线上,轴向压缩初期至直线上升段,侧向在侧压作用下产生变形,约束阻止了膨胀变形的过早出现,延迟了膨胀变形的产生,提高了最大体积压缩值,增强了试件的抗裂性能,提高了轴向抗压缩变形能力,增大了强度;当轴向压缩达到一定程度时,侧向变形由压缩转变为膨胀,体积很快压缩至最小,抗压强度也很快达到峰值;之后,轴向变形加速发展,膨胀变形由于侧向约束而发展较慢,轴向应力缓慢下降.在单轴作用下,峰值后轴向压缩加速发展,膨胀变形由于无约束而快速发展,轴向应力快速下降.; 王四巍张晨李常虎; 关键词：塑性混凝土真三轴试验应力-应变曲线

三轴应力下塑性混凝土应力-应变关系试验研究被引量：10: 2014年; 通过4组塑性混凝土的单轴和常规三轴压缩应力-应变全曲线试验,研究了三轴应力下塑性混凝土应力-应变关系.结果表明:在围压作用下,塑性混凝土轴向应力-应变曲线与单轴压缩下的曲线差别明显,主要表现为直线上升段很短,曲线上升段较长,无明显峰值点,下降段较平缓.利用割线模量表征塑性混凝土三轴应力下应力-应变曲线上升段的主要变形特征,分析了影响割线模量的主要因素,建立了割线模量与围压、单轴抗压强度和弹性模量之间的关系式.研究了塑性混凝土三轴应力下峰值应变随围压、单轴应力下抗压强度及峰值应变的变化规律,并建立了相应的关系式.全面分析了塑性混凝土单轴及三轴作用下应力-应变曲线特征,通过归一化处理后,拟合出常规三轴应力下塑性混凝土轴向应力-应变关系式.; 王四巍潘旭威高丹盈李小超孙义贵; 关键词：塑性混凝土三轴试验应力-应变关系

节理岩质边坡地震时程响应分析被引量：4: 2013年; 通过对节理岩质边坡输入6组不同频率、波形的模拟及实测地震波进行计算,研究边坡在地震过程中的变形时程响应。根据对预置监测点的位移时程曲线的分析,将边坡在地震过程的变形可划分为变形启程、变形累积及稳定(失稳)3个阶段及启程剧动、临界变形2个关键点;并通过对边坡动力响应规律的总结和探讨,验证节理岩质边坡在地震过程中,位移的边缘放大效应。计算结果表明:等效地震波波形和频率对计算结果有较大影响,4种不同波形的正弦波产生的极限位移相差1倍,采用振幅由小到大的正弦波替代实测地震波能获得更为接近实际情况的计算结果。地震波频率的高低对边坡的累积变形影响较大,高频快速振动会加速边坡变形的累积和失稳,地震波的高频部分控制边坡的累积变形,低频部分控制边坡变形的启程。; 姜彤刘远征马瑾; 关键词：边坡工程节理边坡地震荷载波形

大直径深长钻孔灌注桩竖向承载力特性试验研究被引量：39: 2012年; 在唐山LNG罐区对9根大直径钢筋混凝土灌注桩进行了竖向荷载现场试验,其中桩端后注浆工艺试桩3根,三岔双向挤扩工艺试桩3根,挤扩支盘工艺试桩3根。基于现场静荷载和桩身应力测试结果,分析了3种不同施工工艺钻孔灌注桩竖向荷载传递规律。试验结果表明:3种不同施工工艺的大直径深长钻孔灌注桩试桩荷载-沉降曲线没有明显拐点,后注浆工艺试桩荷载传递过程表现为摩擦桩的特性,桩侧阻力几乎承担全部荷载,而三岔双向挤扩支盘工艺和挤扩支盘工艺试桩荷载传递过程表现为端承摩擦桩的特性,桩端阻力占总荷载的20%～30%;3种不同施工工艺试桩的轴力及桩-土相对位移变化规律基本相似,桩侧桩端阻力非同步发挥且相互影响,桩侧摩阻力均表现出强化现象。对整个罐区要求单桩承载力特征值不小于8 100 kN。3种施工工艺的钻孔灌注桩承载力均能满足要求。; 王忠福刘汉东贾金禄黄志全姜彤; 关键词：钻孔灌注桩竖向承载力载荷试验侧摩阻力

三轴压缩下粉砂质泥岩蠕变力学特性试验研究被引量：8: 2012年; 为揭示三峡地区巴东组二段粉砂质泥岩的蠕变力学特性,采用RLJW-2000岩石流变伺服仪对饱和粉砂质泥岩进行了三轴压缩蠕变试验。试验在分级加载条件下进行,试验围压为1 MPa。基于试验结果,定量研究了粉砂质泥岩蠕变过程中轴向蠕应变与径向蠕应变的差异、轴向蠕变速率与径向蠕变速率的差异,得出了岩石的长期强度。研究结果表明:1)在各级应力水平下,试样径向蠕应变占径向总应变的比例始终比轴向蠕应变占轴向总应变的比例大,岩石的径向蠕变效应更明显。2)在破裂应力水平下,岩石径向蠕变比轴向蠕变先进入加速蠕变阶段,径向的初始蠕变速率、稳态蠕变速率以及加速蠕变速率均高于轴向相应的蠕变速率,以径向蠕变特征来判别粉砂质泥岩是否发生蠕变破坏更合理。工程实践中,应加强对岩石径向蠕变特性的监测工作,这对于工程失稳的预测预报更有意义。3)粉砂质泥岩的长期强度仅为其瞬时强度的74.4%,长期强度折减较大。4)试验中获得的长期强度实际上应为粉砂质泥岩的径向长期强度,径向先发生蠕变破坏从而导致试样破坏。; 李亚丽; 关键词：三轴压缩蠕变试验

粉砂质泥岩常规力学、蠕变以及应力松弛特性的对比研究被引量：43: 2012年; 在相同围压下,对饱和粉砂质泥岩分别进行常规三轴压缩试验、三轴压缩蠕变试验以及三轴压缩应力松弛试验。基于试验结果,比较3种力学试验得出的岩石试样轴向强度大小以及轴向峰值应变大小,并从岩石破裂机制方面解释岩石强度以及变形差异产生的原因。采用Burgers模型描述粉砂质泥岩的蠕变与应力松弛特性,依据模型参数辨识结果,比较常规力学试验得出的剪切模量G与Burgers蠕变模型和应力松弛模型得出的瞬时剪切模量G1大小关系,并比较Burgers蠕变模型与应力松弛模型对应参数值之间的大小关系。研究结果表明:(1)粉砂质泥岩试样的瞬时强度最大,蠕变长期强度其次,松弛长期强度最小。(2)常规力学试验中试样的轴向峰值应变最大,应力松弛试验中试样的轴向峰值应变其次,蠕变试验中试样的轴向峰值应变最小。(3)常规力学参数G值与Burgers蠕变模型和应力松弛模型参数G1值相差较大,分别是蠕变模型和应力松弛模型参数G1值的64.5,86.8倍。(4)对于G1,G2,1,2这4个参数,蠕变模型辨识得出的参数值均较应力松弛模型辨识得出的参数值大。2种模型的G1参数值大小接近,而其他3种参数G2,1和2,采用2种模型辨识得出的参数值差别较大,相差1～2个数量级,其中G2参数值相差最小,1参数值相差最大。与剪切模量G1,G2参数值相比,2种模型的黏滞系数η1,η2参数值相差较大,表明1,2对岩石蠕变与应力松弛特性的影响较大。(5)粉砂质泥岩蠕变与应力松弛模型对应参数的比较结果,证明所得出的岩石蠕变与应力松弛模型参数的正确性,与线黏弹性材料不同,岩石的蠕变特性与应力松弛特性是不等同的,不能简单地由岩石的蠕变特性推导得出其应力松弛特性。; 于怀昌李亚丽刘汉东; 关键词：岩石力学蠕变应力松弛

动静荷载联合作用下冲击地压巷道破坏机制大型地质力学模型试验研究被引量：15: 2014年; 采用静载模拟巷道初始地应力场,TNT爆炸模拟冲击地压,利用大型地质力学模型试验机对巷道在动、静荷载联合作用下的响应规律进行研究。试验中施加了相当于相似材料单轴抗压强度的最大静压力,荷载侧压比为1/3。在模型内部相同位置依次施加10,15和20 g TNT动荷载,在最后一次爆炸荷载作用下,洞室出现抛掷型冲击地压破坏现象。试验结果表明:巷道冲击地压灾害是动、静荷载联合作用的结果;在冲击瞬间作用下,冲击荷载与已存在静荷载叠加,使得巷道围岩压力迅速增加,叠加后作用力大于围岩承载能力时,引发围岩冲击破坏;围岩产生的冲击变形与巷道开挖后产生的初始变形叠加,形变超出围岩的变形能力时,洞壁首先发生破坏。围岩变形和冲击破坏范围与冲击力的大小及地应力水平相关性显著。; 王四巍刘汉东姜彤; 关键词：采矿工程冲击地压地质力学模型试验

膨润土及水泥用量对塑性混凝土变形及破坏特征的影响被引量：27: 2014年; 通过3个系列下15组塑性混凝土应力一应变全曲线试验，研究了膨润土及水泥用量等因素对其变形及破坏特征的影响。3个系列塑性混凝土的水泥用量分别为80、100和150kg／m^3，每个系列下膨润土掺量分别为水泥用量的0、30％、60％、100％和120％。结果表明，水泥用量对塑性混凝土体积最大压缩量（抗裂性能）影响很小，但对其弹性模量、强度有决定性的影响。在水泥用量相同的条件下，增加膨润土掺量可显著提高塑性混凝土的抗裂性能。随着膨润土掺量增加，塑性混凝土体积最大压缩量显著增加，而弹性模量和强度则明显减小，但掺量超过一定范围后，影响程度大大降低。通过不掺膨润土、增大用水量等途径，可以配制出具有塑性混凝土类似性能的混凝土，但其抗裂性能较差。塑性混凝土配制中水泥用量宜采用80～150kg／m3，膨润土掺量为水泥用量的20％～60％。; 王四巍李小超李杨高丹盈; 关键词：塑性混凝土

土地垭泥石流灾害的成因、特征与防治: 2012年; 在查明土地垭泥石流分布、危害及其形成条件的基础上,分析了泥石流成因机制、发育特征和发展趋势,提出了土地垭泥石流的防治措施,即采取防护堤对泥石流进行疏导,护堤挡墙选型为重力式挡墙.; 刘汉东李世伟王四巍庄旭峰; 关键词：泥石流发育特征

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