小应变

摘要： 开展场地地震动反应分析是众多海洋工程活动顺利实施和长期安全运行的重要保障,其中查明海底土小应变动力特性是十分关键的。文章借助海上原位钻孔取样和室内共振柱仪对辽东湾近海海底土小应变动力特性开展试验研究,探讨前人总结提出的滨海海底土初始动剪切模量G_(max)预测经验公式在辽东湾海域的适用性,对比文章试验结果与周边海域已有海底土剪切波速测试结果,分析小应变范围内海底土动剪切模量的衰减特征和阻尼比发展演变趋势,并同时进行定量化模拟预测,评价海底土动剪切模量衰减曲线的归一化特征。研究结果表明:(1)共振柱试验得到的原状海底土剪切波速与周边海域已有海底土剪切波速测试结果吻合良好;(2)相比起陆地土,海洋土在小应变范围内归一化动剪切模量G/G_(max)衰减得更慢,阻尼比增长得也更慢;(3)通过引入临界剪应变,不同土类和埋深对应的海底土小应变动剪切模量衰减曲线可以进行归一化。研究成果对合理开展海洋工程场地地震动反应分析评价具有一定的指导意义。

摘要： 针对小应变亚塑性黏土本构模型参数物理意义不明确、工程应用困难,基于PLAXIS有限元软件用户自定义材料属性的二次开发接口,自定义本构模型参数,开发小应变亚塑性黏土本构模型子程序,用于模拟分析单调载荷作用下多特蒙德黏土和循环载荷作用下高岭土的变形过程,并与文献试验结果进行对比,验证了子程序的合理性。在此基础上,将开发的子程序模拟分析京张高铁官厅湖段湖相沉积黏土在列车动循环载荷作用下的变形特征。结果表明:随载荷循环次数的增加,湖相沉积黏土变形逐渐增大并趋于稳定,模拟结果较好地体现了黏性土体在循环载荷作用下的基本力学特征,且与试验结果基本一致,验证了二次开发的小应变亚塑性黏土本构模型子程序在实际工程中的适用性。

摘要： 研究了20%应变下炭黑用量对胶料Mullins效应的变化规律的影响,以探究在周期性应力作用下,橡胶内部微观和亚微观结构与橡胶模量稳定性的关系。结果表明,当应变在20%附近时,形变时胶料内部主要发生炭黑聚集体的破坏,同时橡胶中较短分子链也会产生滑移和取向。炭黑用量越多,炭黑间橡胶分子链就越短,在相同应变下大分子链滑移的越多、程度越大。

摘要： 借助大型岩土工程有限元软件Plaxis3D,采用能够考虑土体小应变特性的HS-small土体本构模型对软土地区某深基坑工程进行了三维有限元模拟分析.研究了围护结构的变形、坑外土体位移、立柱回弹和支撑轴力等变形与受力规律,并与实测数据进行了对比分析.结果 表明,基于HS-small本构模型的三维有限元分析结果和实测数据能够很好吻合,该方法适用于深基坑工程的分析.

摘要： 以广泛分布于大临铁路沿线的绢云母片岩残积土为研究对象,开展非饱和状态下绢云母片岩残积土的共振柱试验,研究了动剪应变γd在小应变范围内(10-6<γd<10-4)不同含水率、干密度及固结围压对动剪切模量Gd与阻尼比D的影响.试验结果表明,含水率对动剪切模量与阻尼比的影响较大,对干密度及固结围压的影响较小.Gd及D随含水率的增加而非线性增大,存在某一临界含水率使Gd达到最大值,此后Gd随含水率的增加而逐渐衰减;在高围压、高含水率状态下D-γd关系曲线有重合趋势.同一动剪应变幅值下,干密度增大Gd随之增大、D随之减小.不同固结围压下Gd随动剪应变γd的不断增大呈衰减趋势,固结围压对D的影响不明显,但γd相同时D随固结围压的增大有减小的趋势.

摘要： 随着城市地下空间的进一步开发,交通隧道、地下车站和地下商铺等建筑(构筑)物不可避免地变得越来越密集,既有隧道周围会频繁存在堆载的情况.采用数值方法分别研究摩尔-库伦(M-C)本构模型及考虑土的小应变特性的硬化本构模型(HSS)情况下基坑开挖地表堆载尺寸、堆载大小及隧道埋深对既有顶管隧道变形的影响规律.计算结果表明:在相同堆载大小及堆载宽度的情况下,HSS本构得到的土体受堆载影响范围明显低于M-C(Moore-Coulomb)本构计算结果.当堆载大小为100 kPa时,M-C本构的侧边和深度影响范围达到了75 m,而HSS本构下侧边及深度影响范围仅有35、30 m左右;当堆载宽度为25 m时,M-C本构的侧边和深度影响范围达到了75 m,而HSS本构下深度影响范围不超过35 m,侧边则不超过40 m.基于数值计算结果,对实际工况提出严禁在既有隧道的正上方进行堆载的建议.

摘要： 文中运用有限元分析软件Plaxis进行建模,对上海软土地区深基坑开挖过程进行模拟.总结归纳了上海地区土体参数设置的方法,并比较了MC、HS、HSS三种土体本构模型的模拟结果.通过三种本构模型的横向比较,及与现场监测数据的对比发现,通过设置合理的土体刚度参数及OCR值,HSS本构模型能够较为精确地模拟出围护墙体水平位移变形.

摘要： 小应变硬化土模型在基坑开挖数值分析中适用性很好,但模型参数较多.简单介绍了HSS模型的理论基础,通过原位测试、室内实验、经验公式等研究手段给出了一套海口地区典型地层的HSS模型参数选用方法,并给出了建议取值.采用建议参数取值对超大型深基坑进行了数值模拟,结果表明计算值与实测值吻合得较好.从而验证了文中采用的数值分析方法的适用性以及参数选用方法的可靠性.

摘要： 以广东台山花岗岩残积土为研究所对象,采用共振柱试验方法对不同应力状态下花岗岩残积土的动剪切模量G和阻尼比D进行测试,并进行模型适用性分析.结果表明,动剪切模量G与应变γ的关系整体呈典型双曲线形态分布,围压σ′0对G-γ曲线的影响随γ增大逐渐减小;围压对D-γ关系的测试结果影响不明显;双对数模型能够反映最大剪切模量G max随围压的非线性递增趋势,工程中可以采取该模型对G max参数进行预测;小应变下,土体G-σ′0关系曲线较为接近,当γ>10-5时,各围压下G值衰减较快,工程参数选取时,应注意小应变范围内剪切模量随应力状态(深度)的变化差异.根据Martin-Davidenkov模型及选用的阻尼比经验公式对动力参数G/G max和D进行拟合分析,并给出了小应变下动力参数的推荐值,可为同类工程提供技术参考.

摘要： 针对上海软土统一本构模型不能模拟小应变情况下土体剪切模量的衰减特征问题,结合小应变下经典刚度理论对小应变范围内的上海软土统一本构模型进行改进,以使软土本构模型能够模拟土体在小应变下的刚度变化规律,并将模拟结果与上海浅层软土在小应变下的三轴剪切试验结果进行对比,以验证改进的软土本构模型的合理性.结果表明,改进的软土本构模型能够模拟小应变情况下土体较高的初始切变模量及其非线性衰减特征,并能够较好地表征自然黏土体的结构和超固结特性.

摘要： 介绍了小应变硬化土模型(hardening soil model with smallstrain stiffness,简称HSS)的理论基础及其参数确定的方法。同时,文中给出了上海地区软土HSS模型的经验参数。通过上海地区两个深基坑工程实例的流固耦合有限元分析,并将分析结果与实测结果对比,验证了HSS模型用于深基坑工程数值分析的可行性以及文中所建议的上海地区HSS模型参数的准确性。

摘要： 实测数据表明，相当多地下结构周围的土体在工作荷载下处于小应变状态，岩土工程变形计算采用与土体实际应变范围相适应的土性指标非常必要。本文从理论分析和试验研究两个方面分别介绍了近几年来国内外对土体小应变研究的新进展，指出土体剪切模量等因素对于准确计算小应变条件下岩土工程变形的重要性，通过若干实例来说明目前土体小应变刚度特性在工程中的应用情况，并对小应变研究及其工程应用的发展提出了一些建议。

摘要： 所谓“小应变”是指在桩头施加的瞬态激振力引起的反应相对较小,其量级的分界显然是相对的,姑且暂把它划规在几十微米数量级,以便以此为前提加以研讨。又鉴于有关的理论诸多学者已反复加以系统论述,本文只从实际应用角度淡些拙见,并力图将基本概念阐明。

摘要： 盾构法隧道施工在城市地下工程建设中有着广泛的应用前景.盾构施工引起的地表沉降是最引人注目的问题.本文分别采用笔者提出的可以考虑土体小应变特性的本构模型与修正剑桥模型对盾构隧道施工进行了数值分析.这两种模型的计算结果的规律性是一致的;采用修正剑桥模型计算的沉降量、开挖影响范围受盾构施工质量的影响不大;采用笔者提出的可以考虑土体小应变特性的本构模型计算结果对盾构施工质量很敏感.盾构开挖过程中土体的有代表性的应力路径大都在修正剑桥模型屈服面之内,判断为卸载,即使有部分加载路径,根据剑桥模型计算的变形也不大,笔者提出的本构模型合理地定义加卸载,可以反映土体小应变时的高刚度,随应变增大土体刚度的迅速减小过程,因而较好地反映了施工质量对地表沉降的影响.分析表明笔者提出的本构模型计算结果是合理的,也证明了考虑土体小应变特性的必要性.

摘要： 岩土小应变情况下表现出许多与一般中大应变实验不同的特性.现场测试表明岩土工程中应变一般都比较小.因而近年来岩土小应变问题受到重视.本文对当前岩土小应变力学行为实验研究与本构模型研究进展进行了较为系统的描述.提出了合理描述岩土小应变力学特性需要进一步研究的几个问题.

摘要： 传统的砂井地基径向固结理论基于小应变理论，所以假设固结过程中体积压缩系数mv和水平渗透系数kh为常数。然而，固结过程中的mv和kh均随孔隙比e的减小而呈非线性变化。在Hansbo理论基础上，引入普遍压缩方程和普遍渗透性变化方程来分别表示正常固结土的e-σ'和e-kh的非线性变化关系，得到砂井地基非线性径向固结解，并与前者进行对比分析，探讨了非线性固结参数λ和加荷比△p/σ0'对固结过程的影响。结果表明：λ和△p/σ0'是控制砂井地基非线性径向固结过程的两个重要因素。

摘要： 原状土的结构性对它的力学性质影响显著.通过多应力路径的原状土与重塑土的试验结果比较来揭示原状土体从小应变到大应变的特殊力学特性及应力路径的影响.从等压固结对比试验可看出该原状样明显的结构性与欠固结性.对于原状欠固结土,体应变对土体结构性的破坏要大于剪应变.原状欠固结土的结构性对土体强度的影响主要表现在内摩擦角的增大.土体小应变时表现出明显的高刚度与非线性.通过不同方向切样的原状土试验结果对比,反映了原状土体存在明显的各向异性,结构性引起的各向异性在应变越小时越明显.

摘要： 从土体极限应力状态线所致的各向异性出发,结合原状土的力学特性,给出了原状土的应力空间、应力增量变换公式.在变换应力空间,屈服面、边界面只能在允许的应力空间中运动(等向硬化或运动硬化),更合理地反映了岩土体次生各向异性与应力路径的影响,为原状土本构描述提供了一条新途径.在应力空间变换基础上,借助边界面与损伤的思想建立了一个反映原状软土从小应变到大应变力学特性的本构模型,与有关试验结果对比表明本模型是合理的.

摘要： 本发明公开了一种小冲杆疲劳试验获得材料应变‑寿命曲线的方法,涉及材料疲劳性能测试技术领域，具体包括：获取材料的最大载荷‑疲劳寿命曲线；获得材料混合硬化模型参数；建立小冲杆疲劳试验的有限元模型；确定小冲杆疲劳试样的临界面并求取临界面上的应力应变历史；确定材料能量‑寿命公式；确定单轴疲劳的材料应变‑寿命曲线。本发明的有益效果是，通过小冲杆疲劳试验、单次单轴疲劳试验以及有限元分析获得材料的应变‑寿命曲线；进而可以准确测试材料的疲劳性能，评估在役设备材料、局部微区材料以及新材料的疲劳性能，还可以节省大量材料，对在役设备材料、新材料以及局部微区的疲劳性能测试具有重要意义。

摘要： 本发明一种小尺寸小载荷的六分量应变天平，在天平中间位置设置了单片梁形式的X(阻力)向的测量梁，对X向测量梁的结构、尺寸进行了设计，另外，X向测量梁通过测量梁支撑座与天平之间进行连接，其余部分与天平主体之间形成间隙，使X向测量梁在满足贴片需求的情况下尽可能保留较大刚度，且便于加工。本发明满足风洞试验利用小尺寸应变天平测量小载荷六分量的要求，且测试精度满足行业标准。可精确测量X(阻力)‑10N～10N、Y(升力)‑35N～35N、Z(侧向力)‑10N～10N、Mx(滚转力矩)‑1N*m～1N*m、My(偏航力矩)‑1N*m～1N*m、Mz(俯仰力矩)‑1.8N*m～1.8N*m范围内的载荷。

摘要： 本发明提供一种气氛环境下可获得全场应变的半圆形小冲孔测试系统，该系统包括：小冲孔下夹具空腔气氛环境系统、半圆形小冲孔试样夹具力学加载系统、半圆形小冲孔试样半截面全场应变测量系统，本发明通过小冲孔下夹具空腔气氛环境系统为被测半圆形小冲孔试样提供不同气体介质的可控气氛环境，通过半圆形小冲孔试样夹具力学加载系统对半圆形小冲孔试样进行力学测试，通过半圆形小冲孔试样半截面全场应变测量系统对含散斑的半圆形小冲孔试样截面进行全场应变测量，获取气氛环境下半圆形小冲孔试样截面的全场应变。本发明满足了全面了解气氛环境下半圆形小冲孔试样截面全场变形行为的需要。

摘要： 本发明公开了一种具有非接触全场应变测量功能的小微样品单轴蠕变测试系统，属于材料蠕变测试技术领域。该系统主要包括三个子系统：加热保温系统、加载夹持系统、应变测量系统。加热保温系统主要包括但不限于以下部件：开合式电阻炉、铠装式热电偶、电阻炉二维导轨、温度控制器等，可以实现对样品的升温保温；加载夹持系统包括机器框架和样品加载两个部分，实现对小尺寸板状样品的夹持；应变测量系统可以通过样品观察窗对样品的变形应变进行测量。与现有的商业设备相比，该系统解决了小微样品单轴蠕变测试的问题。

摘要： 本发明公开了一种电阻应变计小尺寸焊盘挂锡方法，将烙铁头移动至应变计焊盘上方，控制烙铁头与应变计焊盘距离0.05mm～0.12mm，烙铁头端头设置有切面，切面与水平面夹角为30°～60°，在挂锡时切面方向与挂锡方向一致，挂锡丝与水平面夹角为30°～60°，形成高度在0.08mm～0.2mm焊点；烙铁头在应变计焊盘上在同一高度、同一角度沿应变计焊盘排列方向移动，直到经过应变计焊盘所有挂锡区域。可实现挂锡尺寸＜1mm，挂锡高度在0.08～0.2mm可控，并且焊盘高度一致性，CPK＞1.33。

摘要： 本发明公开了一种获取材料单轴应力应变关系的锥压入式小冲杆试验方法，构建锥压入式小冲杆载荷位移模型；采用锥压入式小冲杆试验对预测材料进行单调冲压试验，得到连续的载荷位移试验曲线，并对载荷位移试验曲线进行幂律回归，得到加载系数与加载指数；利用锥压入式小冲杆载荷位移模型结合加载系数与加载指数计算材料Hollomon幂律硬化模型参数；从而获取预测材料的单轴应力应变关系；本发明基于锥压入式小冲杆试验获取材料单轴应力应变关系曲线，克服了现有球压入式小冲杆试验基于经验公式法或繁琐的有限元辅助测试法无法高效、便捷获取材料单轴应力应变曲线的缺陷，同时基于采用锥压入式加载方式，能够高效、普适、精确获取材料的单轴应力应变关系。

摘要： 本发明涉及一种用于小直径空心管内壁多组应变片粘贴装置，该装置包括底座、厚壁管状橡胶棒、金属楔子、空心管；所述底座为金属材料，保证重量足够和使用时的稳定性，所述底座上焊接一个金属短棒；所述厚壁管状橡胶棒同金属短棒嵌套固定于底座，其上端平均切割为若干段，每一段外壁即作为初步粘贴应变片的部位；所述空心管为内壁待粘贴应变片的小直径管，其内径略大于所述厚壁管状橡胶棒外径；所述金属楔子插入所述厚壁管状橡胶棒，将应变片粘贴至所述空心管内壁，其底部直径大于所述厚壁管状橡胶棒内径，且小于所述空心管内径。本装置只需简单手工操作就可实现小直径空心管内壁粘贴多组应变片，具有易装易卸、操作简单，可粘贴数量多的特点。

摘要： 本实用新型一种小尺寸小载荷的六分量应变天平，在天平中间位置设置了单片梁形式的X(阻力)向的测量梁，对X向测量梁的结构、尺寸进行了设计，另外，X向测量梁通过测量梁支撑座与天平之间进行连接，其余部分与天平主体之间形成间隙，使X向测量梁在满足贴片需求的情况下尽可能保留较大刚度，且便于加工。本实用新型满足风洞试验利用小尺寸应变天平测量小载荷六分量的要求，且测试精度满足行业标准。可精确测量X(阻力)‑10N～10N、Y(升力)‑35N～35N、Z(侧向力)‑10N～10N、Mx(滚转力矩)‑1N*m～1N*m、My(偏航力矩)‑1N*m～1N*m、Mz(俯仰力矩)‑1.8N*m～1.8N*m范围内的载荷。

摘要： 本发明涉及土木工程领域的一种新型试验方法，尤其是小应变条件下沥青混凝土长期蠕变性能加速试验方法。所述的小应变条件下沥青混凝土长期蠕变性能加速试验方法基于沥青混凝土粘弹性力学特性，充分利用粘弹性材料的时间‑温度等效原理和时间‑应力等效原理，通过短期蠕变试验预测沥青混凝土在小应变条件下的长期蠕变性能。该方法能够有效克服传统试验方法在小应变条件下对试验进度要求高、试验时间长等缺点，仅通过短期试验即可准确预测沥青混凝土在小应变条件下的长期蠕变性能。

摘要： 本实用新型涉及一种适用于小应变仪的激发装置，包括橡胶锤、基座、定位套筒、沿所述定位套筒上下滑动的伸缩杆、用于支撑定位套筒的支撑杆和用于放置待测试件的托盘，所述托盘设置于所述基座的上方，所述托盘上设置有用于橡胶锤敲击试件的第一通孔；所述支撑杆一端固定于所述基座上，另一端固定于所述定位套筒的侧壁上；所述基座上还设置有电机，所述电机的电机轴上设置有凸轮，所述凸轮在竖直方向旋转；所述伸缩杆穿过所述定位套筒设置于所述凸轮的上方，远离凸轮的一端与所述橡胶锤固定连接。本实用新型结构简单，既能提高小应变仪的检测效率，同时，橡胶锤的敲击力度恒定，能够提高检测的准确性。