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密度及应力水平对珊瑚砂强度变形特性影响

侯贺营 曹永勇 张绍栋 关云飞

侯贺营,曹永勇,张绍栋,等. 密度及应力水平对珊瑚砂强度变形特性影响[J]. 水利水运工程学报,2020(1):92-97. doi:  10.12170/20181210001
引用本文: 侯贺营,曹永勇,张绍栋,等. 密度及应力水平对珊瑚砂强度变形特性影响[J]. 水利水运工程学报,2020(1):92-97. doi:  10.12170/20181210001
(HOU Heying, CAO Yongyong, ZHANG Shaodong, et al. Analysis of strength-deformation behavior of coral sand with different densities and stress levels[J]. Hydro-Science and Engineering, 2020(1): 92-97. (in Chinese)) doi:  10.12170/20181210001
Citation: (HOU Heying, CAO Yongyong, ZHANG Shaodong, et al. Analysis of strength-deformation behavior of coral sand with different densities and stress levels[J]. Hydro-Science and Engineering, 2020(1): 92-97. (in Chinese)) doi:  10.12170/20181210001

密度及应力水平对珊瑚砂强度变形特性影响

doi: 10.12170/20181210001
基金项目: 国家自然科学基金资助项目(51879167);江苏省自然科学基金资助项目(BK20151071);中央级非营利性科研院所基金创新团队项目(Y317011);中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金(Y318009;Y318010)
详细信息
    作者简介:

    侯贺营(1988—),男,河南驻马店人,博士研究生,主要从事土与结构相互作用等研究。E-mail:houheying1206@163.com

    通讯作者:

    关云飞(E-mail:yfguan@nhri.cn

  • 中图分类号: TU43

Analysis of strength-deformation behavior of coral sand with different densities and stress levels

  • 摘要: 为研究密度与应力水平对珊瑚砂强度和变形特性的影响,利用三轴仪,对珊瑚砂试样开展了一系列不同密度、不同应力水平条件下的三轴固结排水剪试验。根据试验结果分析了珊瑚砂密度和应力水平对其应力应变、体积变形特性及强度特性等的影响。结果表明,不同相对密度的试样均表现出剪胀特性,同一初始密度的试样,围压越大其剪胀现象越不显著。珊瑚砂初始切线模量随着围压和相对密度的增大而增大,可近似用直线表示,并建立了初始切线模量与相对密度和围压的关系式。相变点应变随围压的增大而增大,随相对密度的增大而减小。珊瑚砂强度指标φ0和Δφ随着相对密度的增大而呈线性增大趋势。
  • 图  1  珊瑚砂粒径分布曲线

    Figure  1.  Distribution curve of particles of coral sand

    图  2  偏应力与轴向应变关系曲线

    Figure  2.  Relationship curves of deviatoric stress versus axial strain

    图  3  破坏应变与围压关系曲线

    Figure  3.  Relationship curves of failure strain versus confining pressure

    图  4  体积应变与轴向应变关系曲线

    Figure  4.  Relationship curves of volumetric strain versus axial strain

    图  5  相变点应变与相对密度关系曲线

    Figure  5.  Curves of phase transition strain versus confining pressure

    图  6  相变点应变与σc/pa关系曲线

    Figure  6.  Curves of phase transition strain versus σc/pa

    图  7  Ei/paσc/pa的关系曲线

    Figure  7.  Relationship curves of Ei/pa and σc/pa

    图  8  初始切线模量与相对密度关系曲线

    Figure  8.  Relationship curves of initial tangent modulus and relative densities

    图  9  σ1-σcf/σcDr的关系曲线

    Figure  9.  Relationship curves of (σ1-σc)f/σc and Dr

    图  10  强度指标与相对密度关系

    Figure  10.  Curve of strength indexes and relative densities

  • [1] LI X S, DAFALIAS Y F. Dilatancy for cohesionless soils[J]. Géotechnique, 2000, 50(4): 449-460. doi:  10.1680/geot.2000.50.4.449
    [2] 蔡正银, 李相菘. 砂土的剪胀理论及其本构模型的发展[J]. 岩土工程学报,2007,29(8):1122-1128. (CAI Zhengyin, LI Xiangsong. Development of dilatancy theory and constitutive model of sand[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 2007, 29(8): 1122-1128. (in Chinese) doi:  10.3321/j.issn:1000-4548.2007.08.002
    [3] 王新志, 汪稔, 孟庆山, 等. 钙质砂室内载荷试验研究[J]. 岩土力学,2009,30(1):147-151, 156. (WANG Xinzhi, WANG Ren, MENG Qingshan, et al. Study of plate load test of calcareous sand[J]. Rock and Soil Mechanics, 2009, 30(1): 147-151, 156. (in Chinese) doi:  10.3969/j.issn.1000-7598.2009.01.025
    [4] 王丽, 鲁晓兵, 王淑云, 等. 钙质砂的胶结性及对力学性质影响的实验研究[J]. 实验力学,2009,24(2):133-143. (WANG Li, LU Xiaobing, WANG Shuyun, et al. Experimental investigation on cementation of calcareous sand and its basic mechanical characteristics[J]. Journal of Experimental Mechanics, 2009, 24(2): 133-143. (in Chinese)
    [5] JIANG L, FAN J H, WANG Z J, et al. Mechanical property of calcareous sand under action of compaction[J]. Global Geology, 2015, 18(3): 183-187.
    [6] 杨佳, 范建华, 汪正金. 钙质砂的抗剪强度与干密度的拟合研究[J]. 中国水运,2015,15(8):341-342. (YANG Jia, FAN Jianhua, WANG Zhengjin. Fitting research on shear strength and dry density of calcareous sand[J]. China Water Transport, 2015, 15(8): 341-342. (in Chinese)
    [7] VAN IMPE P O, VAN IMPE W F, MANZOTTI A, et al. Compaction control and related stress-strain behaviour of off-shore land reclamations with calcareous sands[J]. Soils and Foundations, 2015, 55(6): 1474-1486. doi:  10.1016/j.sandf.2015.10.012
    [8] 黄宏翔, 陈育民, 王建平, 等. 钙质砂抗剪强度特性的环剪试验[J]. 岩土力学,2018,39(6):2082-2088. (HUANG Hongxiang, CHEN Yumin, WANG Jianping, et al. Ring shear tests on shear strength of calcareous sand[J]. Rock and Soil Mechanics, 2018, 39(6): 2082-2088. (in Chinese)
    [9] 国家质量技术监督局, 中华人民共和国建设部. 土工试验方法标准[2007版]: GB/T 50123—1999[S]. 北京: 中国计划出版社, 1999.

    State Bureau of Quality and Technical Supervision, Ministry of Construction of the People's Republic of China. Standard for soil test method: GB/T 50123—1999[S]. Beijing: China Planning Press, 1999. (in Chinese)
    [10] DUNCAN J M, CHANG C Y. Nonlinear analysis of stress and strain in soils[J]. Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division, 1970, 96(5): 1629-1653.
    [11] 徐远杰, 王观琪, 李健, 等. 在ABAQUS中开发实现Duncan-Chang本构模型[J]. 岩土力学,2004,25(7):1032-1036. (XU Yuanjie, WANG Guanqi, LI Jian, et al. Development and implementation of Duncan-Chang constitutive model in ABAQUS[J]. Rock and Soil Mechanics, 2004, 25(7): 1032-1036. (in Chinese) doi:  10.3969/j.issn.1000-7598.2004.07.005
    [12] 沈珠江. 理论土力学[M]. 北京: 中国水利水电出版社, 2000.

    SHEN Zhujiang. Theoretical soil mechanics[M]. Beijing: China Water and Power Press, 2000. (in Chinese)
  • [1] 刘翀, 傅中志, 张意江, 石北啸.  堆石料湿化变形特性大型三轴试验研究 . 水利水运工程学报, 2022, (): 1-10. doi: 10.12170/20220720002
    [2] 詹懿德, 汪发祥, 佘恬钰, 沈佳轶, 吕庆.  考虑围压效应的块状节理岩体变形破坏数值模拟 . 水利水运工程学报, 2022, (4): 70-76. doi: 10.12170/20211220002
    [3] 黄志鸿, 杨杰, 程琳, 孙晓宁, 马春辉.  定向爆破堆石坝应力变形特性研究 . 水利水运工程学报, 2020, (5): 86-95. doi: 10.12170/20190930001
    [4] 李国英, 韩朝军, 魏匡民, 米占宽.  考虑坝体-地基接触效应的特高心墙堆石坝结构安全性研究 . 水利水运工程学报, 2019, (6): 107-115. doi: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2019.06.012
    [5] 李炎隆, 张宁, 曹智昶, 宫晓华.  坝踵混凝土体型对混凝土面板应力变形的影响 . 水利水运工程学报, 2019, (1): 11-17. doi: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2019.01.002
    [6] 姚吉康, 王志亮.  华山花岗岩力学特性及能量演化规律研究 . 水利水运工程学报, 2018, (3): 78-85. doi: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2018.03.011
    [7] 赵振梁, 朱俊高, 杜青, ALSAKRANMohamed Ahmad.  粗粒料湿化变形三轴试验研究 . 水利水运工程学报, 2018, (6): 84-91. doi: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2018.06.011
    [8] 杨乃鑫, 陈灯红, 彭刚, 肖杰, 徐童淋.  循环荷载后围压水对混凝土力学特性影响 . 水利水运工程学报, 2017, (4): 89-96. doi: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2017.04.013
    [9] 黄康鑫, 袁平顺, 徐富刚, 周家文.  大型地下硐室群施工期围岩应力变形及稳定分析 . 水利水运工程学报, 2016, (2): 89-96.
    [10] 焦凯, 党发宁, 谢凯军.  膨润土与水泥掺比对塑性混凝土变形特性的影响 . 水利水运工程学报, 2016, (4): 76-84.
    [11] 李小梅, 关云飞, 凌华, 武颖利.  考虑级配影响的堆石料强度与变形特性 . 水利水运工程学报, 2016, (4): 32-39.
    [12] 王哲学, 王建华, 程星磊.  软黏土不排水循环应力应变关系的数值模拟 . 水利水运工程学报, 2015, (3): 81-87.
    [13] 孙明辉, 朱俊高, 沈靠山, 轩向阳.  密实度对砂卵砾石料强度及变形特性的影响 . 水利水运工程学报, 2015, (4): 43-47.
    [14] 陈 飘, 邓成发, 刘正国.  中厚覆盖层上中低面板堆石坝应力变形分析 . 水利水运工程学报, 2014, (5): 75-80.
    [15] 陈亮, 李飞, 黄德文.  两区模型和变密度模型溶质运移试验对比分析 . 水利水运工程学报, 2013, (3): 15-20.
    [16] 李为,苗喆.  察汗乌苏面板坝监测资料分析 . 水利水运工程学报, 2012, (5): 30-35.
    [17] 袁荣宏,白杰,吴桂芬.  水泥土渗透系数随围压变化的试验研究 . 水利水运工程学报, 2012, (5): 13-17.
    [18] 李苏春,蒋刚,雷秋生.  粘性土剪切带与屈服应力的探讨 . 水利水运工程学报, 2008, (2): -.
    [19] 魏松,朱俊高.  粗粒料湿化变形三轴试验中几个问题 . 水利水运工程学报, 2006, (1): 19-23.
    [20] 刘奉银,谢定义,俞茂宏.  应用γ射线测量三轴试验土样干密度和含水量 . 水利水运工程学报, 2003, (3): 67-69.
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-12-10
  • 刊出日期:  2020-02-01

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