剪应变

摘要： 为了探讨松原液化砂的动力特性,对9种工况下的3种液化砂进行共振柱试验,研究了3种砂在不同密度及固结压力条件下动剪切模量、阻尼比和剪应变的变化关系,通过标准差和变异系数柱状图分析了动剪切模量比和阻尼比的离散程度。结果表明:松原地区3种液化砂的动剪切模量比与阻尼比数值变化差异不大,且经统计分析得到的阻尼比离散程度比动剪切模量比高,误差大。通过共振柱试验测得松原液化砂的动参数,为东北地区液化场地抗震性能的研究提供参考。

摘要： 针对现有四分量钻孔应变仪观测准确性自检不完整的问题,着眼于钻孔应变仪的未来发展,在理论上推导出n≥3分量水平等间隔钻孔应变观测方案的面应变、N向差应变和N向剪应变的一般化公式,并定性评价其准确性自检能力。若仅考虑面应变观测的准确性自检,现有的四分量钻孔应变仪是最佳方案;若考虑观测准确性的全面自检,即同时进行面应变和剪应变的准确性自检,那么六分量是最佳方案。针对六分量方案,给出面应变和剪应变的准确性自检公式。

摘要： 弱胶结软岩巷道围岩稳定控制是煤矿安全生产需要解决的一个技术难题。为研究弱胶结软岩巷道围岩的变形破坏特征以及合理的支护技术,以色连二矿12307巷道为研究背景,考虑采空区积水下渗对弱胶结软岩强度的影响,采用FLAC^(3D)对“锚杆索网”以及“钢筋网+全锚索+混凝土地坪”两种支护方案下弱胶结软岩巷道的应力、变形、塑性区等分布特征进行了数值模拟分析。研究结果表明,常规“锚杆索网”联合支护下富水弱胶结软岩巷道很难维持自身的稳定,其围岩变形量以及破坏范围将随着巷道的向前开挖而持续增长,最终在顶板、底板、两帮出现的最大位移分别为630、410、155 mm,而塑性区深度则可达5.9、4.0、6.0 m。而“钢筋网+全锚索+混凝土地坪”联合支护下,富水弱胶结软岩巷道则在巷道开挖后会迅速保持稳定,并且其在顶板、底板、两帮出现的最大位移分别为37.0、31.2、9.8 mm,塑性区深度仅为2.0、1.5、1.1 m。应用表明,采用“钢筋网+全锚索+混凝土地坪”联合支护能够有效控制富水弱胶结砂质泥岩的泥化现象,有利于巷道的掘进与使用安全。

摘要： 如何获取土体动模量原位衰减曲线是研究天然土层在循环动荷载下的动变形特性课题中亟待解决的难题。为此,本文自制了一套地震动参数现场试验系统,依据动剪切模量原位测试原理获得了不同深度土体在小应变范围内的动模量原位衰减曲线。试验数据表明:当剪应变小于4×10^(-5)时,土体变形处于线性阶段;当剪应变大于4×10^(-5)时,土体归一化动剪切模量G/G_(max)衰减加快,以塑性变形为主。同时,当向土层施加的垂向静荷载越大,归一化动剪切模量值G/G_(max)与对数剪应变值logγ_(d)之间的关系会逐渐上移,但直线段斜率值不变。相关成果可为试验场地的动模量取值提供一定参考。

摘要： 深埋巷道掘进遇到断层时,其围岩变形破坏特征发生极大变化,严重影响安全生产。为此,以海石湾煤矿一条深埋进风巷道为例,研究其临近断层掘进过程中围岩应力、位移、塑性区和剪应变演化特征,分析断层倾角、破碎带宽度和侧压力系数对巷道围岩稳定性的影响。结果表明:当深埋巷道与断层净间距小于5 m时,随着深埋巷道掘进移近断层,巷道周边塑性区岩体剪应变逐渐增大,进而导致深埋巷道围岩位移呈指数式增长;随着侧压力系数增大,深埋巷道顶底板塑性区破坏深度逐渐增大,帮部则出现先减小后增大的变化规律;当深埋巷道与断层净间距大于5 m时,断层倾角和宽度对深埋巷道围岩位移与塑性区分布影响很小,反之,深埋巷道位移在断层倾角90°时最大,且与破碎带宽度呈指数衰减关系。

摘要： 栓钉连接件界面黏结刚度的取值是钢-混凝土组合梁数值模拟中亟需解决的关键问题.基于能量原理给出了栓钉和黏结区混凝土的变形能公式,通过变形能与黏结刚度间的二阶导数关系提出了界面黏结刚度的计算方法.在该方法中栓钉和混凝土的剪切模量是重要的材料参数.根据弹塑性力学理论,提出了栓钉和黏结区混凝土变形全过程的剪切模量理论计算方法.为验证该方法的正确性,建立三维有限元分析模型得到材料间界面黏结刚度.将有限元分析结果与已有试验结果进行对比,发现二者较为接近,证明界面黏结刚度计算方法准确,可用于钢-混凝土组合梁的数值模拟分析.

摘要： 基于有限元强度折减法,通过数值计算分析深厚层强风化页岩路堑高边坡分别在天然状态和暴雨状态下的变形规律及稳定安全系数.结果表明,强风化页岩路堑高边坡坡脚处的位移最大,且易出现应力集中;暴雨降低了路堑边坡的稳定性,明显增大了塑性区发展范围;采用锚杆锚索加固后边坡土体最大剪应变显著减小,边坡安全系数得到了提高.

摘要： 选取易县地震台YRY-4型分量式钻孔应变仪2012—2020年观测数据,进行Venedikov调和分析,并对2015—2020年四分量数据S1、S2、S3、S4进行自洽检验,发现应变观测数据连续性、可靠性较高.选取该台2018—2019年钻孔应变原始数据S1、S2、S3、S4,利用面应变S1+S3、S2+S4相关系数,分析河北省3次ML≥4.0地震前数据异常变化,并利用剪应变S1-S3、S2-S4的大小,分析受抽水干扰的NE分量主应力方位角,判断干扰源方位,结果发现:①面应变与剪应变在地震发生前均会出现异常变化,且剪应变异常变化幅度较大,应与震中相对于观测井的位置有关;②对于受抽水干扰的钻孔应变NE分量,利用剪应变固体潮数据推算主应力方位角,可得干扰源在钻孔应变观测室NW80.96°方位,与实际位置存在一定偏差.

摘要： 陕北榆林地区位于鄂尔多斯地块内部,其沉积地层主要为细砂。基于该地区大量的工程场地地震安全性评价报告,本文共收集了83组砂样动三轴试验数据,并分类统计分析了松散~稍密、中密和密实三种密实程度的砂土在8个典型剪应变下的动剪切模量比和阻尼比统计值。选取一个典型钻孔,建立土层地震反应模型,分别以本文“统计值”、“规范值”和“推荐值”作为模型参数进行土层地震反应计算,并对反应得到的地面峰值加速度与反应谱进行了对比分析。

摘要： 通过对聚丙烯纤维混合黏土的动力特性试验数据分析,拟合各组试验数据获得了聚丙烯纤维混合黏土的动剪切模量比曲线和阻尼比曲线,分析不同固结压力对动剪切模量比和阻尼比的影响,结果表明:聚丙烯纤维混合黏土的动剪切模量倒数与剪应变的关系总体上具有明显的线性关系;随着剪应变的增大,剪应力也随之增大,聚丙烯纤维混合黏土剪应力剪应变的斜率不断减小,剪应力增大到最大剪应力后逐渐变得平缓;围压最大时所对应的聚丙烯纤维混合黏土动剪切模量也最大。

摘要： SHAKE2000和LSSRLI-1是目前国内外应用最为广泛的两种等效线性化土层地震反应分析程序.本文以KiK-net台阵中28个硬场地(一、二类场地)、基底输入峰值在12gal-370gal间的56个实测记录为基础,取三种土动模量和阻尼比非线性工况,对这两种程序进行对比检验,结果表明:土体弱非线性时二者计算出的峰值加速度误差绝大多数可以忽略,而土体为均值和强非线性时误差大多数可以忽略;二者与实测结果差异均只有少数可忽略,但SHAKE2000计算结果要好于LSSRLI-1;LSSRLI-1与实测反应谱存在较大差异和显著差异的几率要大于SHAKE2000,对土为强非线性情况尤为如此;二者计算出的土层剪应变多数情况相差小于20％,但LSSRLI-1计算出的剪应变普遍大于SHAKE2000,且个别工况下差异显著.

摘要： 利用从英国进口的ETM非饱和土三轴仪,进一步研究砂砾料在不同应力状态下浸水变形特性.通过对试验结果的总结和分析,提出浸水变形引起的体应变和广义剪应变增量数值计算公式和相应的参数整理方法.

摘要： 本发明属于海冰测试技术领域，涉及到一种基于剪应变的船艏冰载荷测试系统及识别方法，适用于具有直线型船艏的极地船舶。测试系统中，阵列式电阻应变计与动态数据采集仪连接，动态数据采集仪与服务器连接，进行数据处理，结果通过显示屏显示。其中，阵列式电阻应变计采用双片式剪应变测量方法，由4行、10列应变测点组成。通过冰载荷测试装置对船艏在海冰作用下的应变特性进行测试，再通过冰载荷识别方法将应变信号转换为冰载荷数据。本发明结构简单，使用方便，能够实现船舶在冰区航行中对船艏冰载荷特性的高空间分辨率与高精度识别。

摘要： 本发明公开了一种砂颗粒纳米凝胶胶结区扭转强度和剪应变测试装置，包括转矩施加装置、胶结区成形装置、粒子图像测速装置和数据采集及控制系统。转矩施加装置包括转动轴杆、细线、应力计、施力杆和直线式超声电机；胶结区成形装置包括含有色颗粒硅溶胶水箱、球形颗粒、颗粒安装套杆、圆形截面有机玻璃套管和石英玻璃平板；所述粒子图像测速装置包括数码相机和光源；所述数据采集及控制系统分别与载荷施加装置和粒子图像测速装置连接。本发明设计了适用于扭转截面上剪应变无接触测量的胶结区成形装置，通过使用含有色颗粒硅溶胶克服了难以在扭转截面布设标志点的问题，另外解决了扭转过程中难以实时获得扭转截面的应变云图和转矩对应关系的问题。

摘要： 本发明公开了一种基于最大剪应变与主拉应变的岩石损伤确定方法，所述方法包括：确定岩石主拉应变损伤阈值和最大剪应变损伤阈值；根据当前应力状态，计算各单元等效拉应变和最大剪应变；判断岩石计算单元是否超过阈值，计算并记录岩体各单元损伤变量值；依据各单元损伤变量值得到岩体损伤分布状态。本发明考虑倾倒松弛岩体潜在的以受剪和受拉为主的复杂变形模式，引入了综合考虑最大剪应变和主拉应变的损伤变量，能够更准确地描述倾倒松弛岩体的损伤情况与潜在的变形失稳特征，对于倾倒松弛岩石边坡的安全性评价分析具有重要的参考意义和应用价值。

摘要： 本发明提供一种四棱锥台体剪应变测试装置及其应变状态表示方法，该装置包括一四棱锥体和一长方体组合而成的四棱锥台体。具体为选取一个立方体为基本单元，在此基础上进行切割得到一个四棱锥台体，在四棱锥台体上布置七个转角测量器，即得到五个互相独立的直角改变量。针对不可压缩材料，根据应变状态的理论公式，建立了所测剪应变值和一点的三维应变值之间的等式关系，为不可压缩材料提供一种应变状态剪应变的表示方法。本发明的有益效果：为研究材料变形提供一种新思路，为深化研究材料的变形特性进行创新实践；具有理论清晰，计算便捷，操作简单，计算结果精度高等优点；填补了应变状态由剪应变表示的方法空缺。

摘要： 本发明提供了一种基于旋转直角四面体剪应变测试装置的应变值计算方法，该装置外观为旋转直角四面体结构，并以其作为测试装置。根据剪应变的定义，在此装置上布置转角测量器，测出相应的直角改变量，根据所测剪应变值得出不可压缩材料内部一点处的应变状态，建立了一点处应变值可由几个特征剪应变值线性表示的计算公式。本发明的有益效果是：该计算方法不仅实现了应变状态可由剪应变进行单一表示，而且计算方法明确，原理易懂，精度高；深刻揭示了不可压缩材料的内在特性，为认识材料屈服、建立本构模型提供了一种新的手段。

摘要： 本发明提供了一种块石填料长期剪应变的预测方法，属于土体蠕变分析领域。所述预测方法首先进行现场大型剪切蠕变试验，在块石填料施工现场，直接对含有大粒径块碎石的填料进行实验，在试验中对填料施加法向的竖向应力和切向的剪应力，模拟高填方内潜在滑裂面的实际受力状态，确定不同竖向应力和剪应力组合应力状态下的剪应变‑时间曲线；再根据剪应变‑时间曲线，分别求解不同应力条件下的非线性弹性单元剪切模量、修正牛顿单元粘滞系数、修正开尔文单元剪切模量和修正开尔文单元粘滞系数值，代入块石填料剪应变随时间发展的计算模型，预测对应的长期剪应变。本发明准确反映了应力状态对块石填料蠕变特性的影响，为地基长期工后沉降预测提供了指导。

摘要： 本申请公开了铁路路基疲劳动剪应变门槛的测试方法。该测试方法包括：(1)采用应力控制式动三轴装置，对待测试样施加M级轴向动应力，在施加每级轴向动应力的过程中，振动次数为N次，N次振动分别对应的轴向动应变幅值，其中所述M的取值界定为使待测试样被完全破坏；(2)根据所述轴向动应变幅值、振动次数N和轴向动应力施加的级数M，获得动弹模量与振动次数的对应关系；(3)根据所述对应关系确定门槛动应力σd0；(4)根据所述门槛动应力得到疲劳动剪应变门槛γtvL。本申请测定方法克服了传统需要剪应变控制式共振柱仪，更加方便简洁且费用较低，适合国内大范围推广使用。

摘要： 本发明提供一种旋转直角四面体剪应变测试装置及其应变状态计算方法，该装置包括旋转直角四面体结构和转角测量器，通过测相应的直角改变量，测得剪应变值获得不可压缩材料内部一点处的应变值。同时提供了一种基于旋转直角四面体应变状态的剪应变计算方法，建立了一点处三维应变状态可由几个特征剪应变线性表示的计算公式，从而实现了应变状态由剪应变的单一表示。本发明的有益效果是：揭示了不可压缩材料的内在特性，为认识材料屈服，建立本构模型提供了一种新的手段；为更好的认识不可压缩材料内部的应变和应力，提供了一种直接、有效的手段；填补了三维应变状态可由剪应变计算的空白。

摘要： 本发明涉及一种基于剪应变的土体破裂面确定方法和系统，涉及土壤勘测领域。包括以下步骤：S1：获取一个装有土体作为模型箱，并对所述土体进行变形，将所述土体的变形的时间划分为至少2个时间段，观测所述土体的变形并得到与每个所述时间段对应的土体示踪点的位移场；S2：获取一个所述时间段作为计算时段，并在所述计算时段的所述模型箱内构建三节点应变计算单元；S3：根据所述土体示踪点的位移场得到示踪点位移场插值，根据所述示踪点位移场插值、所述三节点应变计算单元计算所述三节点应变计算单元的节点位移坐标。本方案解决了如何准确的确定土体破裂面的形态的技术问题，适用于确定土体破裂面的形态。

摘要： 本实用新型涉及一种基于剪应变理论的应变球测试装置，提供一种基于剪应变原理，以球体为基本结构的用于测量不可压缩材料内部三维应变的应变球装置，该装置的外观以球体为基本结构，在球体上切割出七个小切面，在切面上布置有转角测量器，转角测量器经测量导线与应变采集系统汇总连接，即形成基于剪应变理论的应变球测试。本装置基于剪应变理论，测试不可压缩材料内部的三维应变状态，由于装置自身接近球体，当土体发生挤压，其内部应力应变场对测量装置的影响较小，使其受力更加合理，所测的结果也更加合理。采用的剪应变理论，为研究土体变形提供一种新思路，且兼具较强的创新性和实用性。