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球形粒状介质与钢板接触面力学特性的试验研究
  • ISSN号:1000-6915
  • 期刊名称:《岩石力学与工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:TU411[建筑科学—岩土工程;建筑科学—土工工程]
  • 作者机构:[1]清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室,北京100084, [2]清华大学岩土工程研究所,北京100084
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划(973)项目(2007CB714108); 国家自然科学基金资助项目(50979046)
中文摘要:

理想接触面力学特性的研究对其离散元数值模拟具有佐证材料和推动意义;运用自主研制的80 t大型三维接触面试验机对球形粒状介质与钢板形成的理想接触面三维单调、循环剪切力学特性进行分析和总结。试验结果表明理想接触面与实际粗粒土与结构接触面力学特性有较大不同。理想接触面亦产生明显的剪切体变,循环剪切时可分为可逆性和不可逆性两部分;不可逆性剪切体变主要由颗粒调整、孔隙减小所致;可逆性剪切体变主要由颗粒爬升、翻滚造成,受剪切路径影响明显;理想接触面剪切硬化现象不明显,切向应力-切向位移关系呈现明显非线性,曲线形式亦受剪切路径影响;接触面抗剪强度与法向应力关系符合莫尔-库仑准则,其摩擦角?i约为20.2°,小于粒状介质本身内摩擦角;剪切路径对主应力比时程曲线形式影响明显,对主应力比峰值影响不大。

英文摘要:

Applied with self-developed three-dimensional interface test apparatus,three-dimensional monotonic and cyclic shear mechanical behaviors of ideal spherical granular media-steel plate interface are investigated,which is direct proof and of great significance to its numerical simulation using discrete element method.The test results indicate that the mechanical behavior of ideal interface is very different from that of actual coarse grained soil-structure interface.Ideal interface also presents obvious shear volumetric change,which can be divided into irreversible and reversible components during cyclic shearing.The irreversible component is mainly yielded by particle rearrangement and void reduction.The reversible component is induced by particle climbing or even rolling;and shear path has an obvious influence on reversible component.The hardening behavior of ideal interface due to cyclic shear application is not so apparent as actual gravel-structure interface for little particle crushing.The shear stress-shear displacement relation curves present obvious nonlinearity and the curve patterns are also influenced by shear path.The relationship between shear strength and normal stress of interface can be described with Mohr-Coulomb criterion,in which the friction angle of the interface ?i is approximately 20.2°,which is smaller than internal friction angle of granular media.Shear path has a notable influence on cyclic history curve patterns of principal shear stress ratio of ideal interface,while it has a little influence on peak value of principal shear stress ratio.

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期刊信息
  • 《岩石力学与工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国岩石力学与工程学会
  • 主编:冯夏庭
  • 地址:武汉市武昌小洪山中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 邮编:430071
  • 邮箱:rock@whrsm.ac.cn
  • 电话:027-87199250
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6915
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1397/O3
  • 邮发代号:38-315
  • 获奖情况:
  • 全国中文核心期刊,中国科协优秀期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:75823