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1.1.4 室内试验4在线视频

下一节:1.1.5 室内试验5

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1.1.4 室内试验4课程教案、知识点、字幕

下面介绍几种特殊的三轴试验

为了模拟循环荷载作用下土的动力特性

人们在常规静三轴仪的基础上

在轴向增加激振系统

研制了振动三轴仪

后来发展为可以在多向分别激振

常见的动三轴试验是

先在固结比Kc=σ1/σ3的条件下

进行静力固结

然后在轴向施加动荷载σd

常见的是简谐荷载

如右上图所示

试验过程中可测量孔压

应变等的时程变化

如右侧中下图所示

用这种试验

可确定土的动模量 阻尼比 动强度等等

近年来高土石坝等大型岩土工程发展很快

这些工程对于土体的变形十分敏感

其数值计算需要用三轴试验

确定堆石料的模型参数

这种坝料最大粒径可达一米以上

并且由于最大坝高可达200米或更高

因而需要大型高压三轴仪

据研究

三轴试样的直径

应大于试验用料最大粒径的4~6倍

如果用原型级配料

需要试样直径达几米的三轴仪

目前建造这么大三轴仪是不现实的

我国的大型三轴仪

试样直径有30 50 70和100cm

最大粒径为6~20cm

这张照片是大连理工大学

超大三轴试验机

轴向荷载可达一万kN

试样直径可达一米

围压可达3MPa

即使采用目前最大的三轴仪

也不能对原始级配的堆石料进行三轴试验

因而面临的关键问题之一

是如何模拟原型料

通常采用的方法有

相似法

将原型料的每一粒组按固定的比例

缩小若干倍

保持与原型料几何相似

使最大粒径为试样直径的1/5左右

其缺点是常常会使试验用料中的细料含量过大

甚至将粗粒土变成细粒土

二是剔除法

将粒径大于dmax的土料剔除掉

而把剩余的部分作为试验材料

一般只有粒径超过dmax的

颗粒所占比例较少时

一般小于10%

才使用此法

三是替代法

也称等量替代法

是以dmax以下的一定范围的

粒组按比例等量替代超过dmax的部分

采用这种方法可保持细粒土的含量不变

四是综合法

即将以上方法混合使用

级配模拟的基本原则是

形成骨架的料的特性不变

和原型料的力学性质尽可能相同

同时还要满足功能要求

举一例说明堆石料的级配模拟

某原型料最大粒径200mm

级配如图中黑线所示

三轴试样直径300mm

试验用料最大粒径dmax=300/5=60mm

图中红线为相似法得到的模拟级配

所有粒径缩小3.33倍

图中绿线为剔除法得到的模拟级配

剔除了粒径大于60mm的颗粒

图中蓝线为替代法得到的模拟级配

将粒径200~50mm的颗粒

用粒径60~5mm的颗粒代替

用不同方法模拟得到的土料

一般较难达到堆石坝的现场密度

常用相对密度来模拟

在本例中

替代法模拟的效果较好

其次为比例法

剔除法较差

一般的三轴试验围压达到600kPa~ 1MPa

高压三轴试验围压可达到3~10MPa

甚至更高

可用于模拟高坝深覆盖层等情况

结果表明 在高压下

土的应力~变形~强度

与低压时相比有很大不同

随着电子技术的发展

各种精确的量测传感元件

数据传送和采集

以及控制软件在三轴试验中得到广泛应用

量测的精度大大提高

数据采集实现了自动化

并且可以按设定的应力路径

或应变路径实现试验的自动化

东京大学龙冈文夫

对于软岩和硬土试样的三轴试验

采用在压力室内量测试样变形的方法

如图所示

在这类试验中试样变形很小

尤其是在应力循环时

要求能量测出0.005%这样的微小应变

他们采用的方法是

在压力室内量测轴向荷载

用一对局部变形传感器LDT

在试样侧面直接量测轴向应变

这样就消除了试样端部的影响

这张图表示的是

软泥岩试样三轴固结不排水试验的结果

左右两图分别表示不同应变范围

两个图上的两条线

分别是用LDT

和在压力室外量测轴向变形的结果

在传统的三轴试验测量中

端部变形占很大比例

而用LDT量测

量测到的是试样本身的应变

可以看出

两种方法测出的模量差别很大

初始模量相差约2倍

这里给出的是非饱和土三轴仪的照片

与普通三轴试验相比

非饱和土三轴试验控制吸力难度大

耗时长

费用高

所以并未广泛使用

高等土力学课程列表:

第0章 绪论

-0.1 岩土工程的学科特点与发展

--0.1.1 岩土工程的学科特点与发展1

--0.1.2 岩土工程的学科特点与发展2

--0.1.3 岩土工程的学科特点与发展3

-0.2 土力学学科的发展历史

--0.2.1 土力学学科的发展历史1

--0.2.2 土力学学科的发展历史2

-0.3 岩土工程实践的发展

--0.3.1 岩土工程实践的发展1

--0.3.2 岩土工程实践的发展2

-0.4 理论与工程的检验

--0.4 理论与工程的检验

-0.5 岩土工程的可持续发展

--0.5 岩土工程的可持续发展

-第0章 绪论-作业

第1章 土工试验及测试

-1.0 概述

--1.0 概述

--1.0 概述-作业

-1.1 室内试验

--1.1.1 室内试验1

--1.1.2 室内试验2

--1.1.3 室内试验3

--1.1.4 室内试验4

--1.1.5 室内试验5

--1.1.6 室内试验6

--1.1 室内试验-作业

-1.2 模型试验

--1.2 模型试验

--1.2 模型试验-作业

-1.3 原位测试与现场观测

--1.3 原位测试与现场观测

--1.3 原位测试与现场观测-作业

-1.4 试验的检验与验证

--1.4 试验的检验与验证

第2章 土的本构关系

-2.1 概述

--2.1 概述

--2.1 概述-作业

-2.2 应力和应变

--2.2 应力和应变

--2.2 应力和应变-作业

-2.3 土的应力变形特性

--2.3.1 土的应力变形特性1

--2.3.2 土的应力变形特性2

--2.3.3 土的应力变形特性3

--2.3.4 土的应力变形特性4

--2.3 土的应力变形特性-作业

-2.4 土的弹性模型

--2.4.1 土的弹性模型1

--2.4.2 土的弹性模型2

--2.4.3 土的弹性模型3

--2.4.4 土的弹性模型4

--2.4.5 土的弹性模型5

--2.4 土的弹性模型-作业

-2.5 土的弹塑性模型的一般原理

--2.5.1 土的弹塑性模型的一般原理1

--2.5.2 土的弹塑性模型的一般原理2

--2.5.3 土的弹塑性模型的一般原理3

--2.5.4 土的弹塑性模型的一般原理4

--2.5 土的弹塑性模型的一般原理-作业

-2.6 剑桥模型

--2.6.1 剑桥模型1

--2.6.2 剑桥模型2

--2.6.3 剑桥模型3

--2.6.4 剑桥模型4

--2.6 剑桥模型-习题

-2.7 其它典型弹塑性模型

--2.7.1 其它典型弹塑性模型1

--2.7.2 其它典型弹塑性模型2

--2.7.3 其它典型弹塑性模型3

--2.7 其它典型弹塑性模型-作业

第3章 土的强度

-3.1 概述

--3.1.1 概述1

--3.1.2 概述2

--3.1 概述-作业

-3.2 土的抗剪强度的机理

--3.2.1 土的抗剪强度的机理1

--3.2.2 土的抗剪强度的机理2

--3.2.3 土的抗剪强度的机理3

--3.2 土的抗剪强度的机理-作业

-3.3 土的强度与土的物理性质

--3.3.1 土的强度与土的物理性质1

--3.3.2 土的强度与土的物理性质2

--3.3 土的强度与土的物理性质-作业

-3.4 影响土的强度的外部因素

--3.4.1 影响土的强度的外部因素1

--3.4.2 影响土的强度的外部因素2

--3.4.3 影响土的强度的外部因素3

--3.4 影响土的强度的外部因素-作业

-3.5 土的排水与不排水强度

--3.5.1 土的排水与不排水强度1

--3.5.2 土的排水与不排水强度2

--3.5.3 土的排水与不排水强度3

--3.5.4 土的排水与不排水强度4

--3.5 土的排水与不排水强度-作业

-3.6 土的强度理论

--3.6.1 土的强度理论1

--3.6.2 土的强度理论2

--3.6.3 土的强度理论3

--3.6.4 土的强度理论4

--3.6 土的强度理论-作业

-3.7 黏性土的抗拉强度

--3.7 黏性土的抗拉强度

--3.7 黏性土的抗拉强度-作业

第4章 土中渗流

-4.1 概述

--4.1 概述

--4.1 概述-作业

-4.2 饱和土的渗透性和基本方程

--4.2.1 饱和土的渗透性和基本方程1

--4.2.2 饱和土的渗透性和基本方程2

--4.2.3 饱和土的渗透性和基本方程3

--4.2.4 饱和土的渗透性和基本方程4

--4.2.5 饱和土的渗透性和基本方程5

--4.2 饱和土的渗透性和基本方程-作业

-4.3 饱和土二维渗流和流网

--4.3.1 饱和土二维渗流和流网1

--4.3.2 饱和土二维渗流和流网2

--4.3.3 饱和土二维渗流和流网3

--4.3 饱和土二维渗流和流网-作业

-4.4 饱和渗流数值计算方法

--4.4.1 饱和渗流数值计算方法1

--4.4.2 饱和渗流数值计算方法2

--4.4.3 饱和渗流数值计算方法3

--4.4.4 饱和渗流数值计算方法4

--4.4 饱和渗流数值计算方法-作业

-4.5 非饱和土中水的形态和基质吸力

--4.5.1 非饱和土中水的形态和基质吸力1

--4.5.2 非饱和土中水的形态和基质吸力2

--4.5 非饱和土中水的形态和基质吸力-作业

-4.6 非饱和土土水特征曲线

--4.6.1 非饱和土土水特征曲线1

--4.6.2 非饱和土土水特征曲线2

--4.6.3 非饱和土土水特征曲线3

--4.6 非饱和土土水特征曲线-作业

-4.7 非饱和土的渗透性和数值计算

--4.7.1 非饱和土的渗透性和数值计算1

--4.7.2 非饱和土的渗透性和数值计算2

--4.7.3 非饱和土的渗透性和数值计算3

--4.7 非饱和土的渗透性和数值计算-作业

第5章 土的压缩与固结

-5.1 概述

--5.1 概述

-5.2 土的压缩与地基的沉降

--5.2.1 土的压缩与地基的沉降1

--5.2.2 土的压缩与地基的沉降2

--5.2 土的压缩与地基的沉降-作业

-5.3 地基沉降的计算方法

--5.3.1 地基沉降的计算方法1

--5.3.2 地基沉降的计算方法2

--5.3.3 地基沉降的计算方法3

--5.3 地基沉降的计算方法-作业

-5.4 单向固结的普遍方程及一般问题

--5.4.1 单向固结的普遍方程及一般问题1

--5.4.2 单向固结的普遍方程及一般问题2

--5.4.3 单向固结的普遍方程及一般问题3

--5.4 单向固结普遍方程及一般问题-作业

-5.5 土的三维固结理论

--5.5.1 土的三维固结理论1

--5.5.2 土的三维固结理论2

--5.5.3 土的三维固结理论3

--5.5.4 土的三维固结理论4

--5.5.5 土的三维固结理论5

--5.5.6 土的三维固结问题6

--5.5 土的三维固结理论-作业

-5.6 关于土体固结的其他问题简介

--5.6 关于土体固结的其他问题简介

--5.6 关于土体固结的其他问题简介-作业

第6章 边坡稳定分析

-6.1 概述

--6.1 概述

-6.2 边坡稳定分析方法

--6.2.1 边坡稳定分析方法1

--6.2.2 边坡稳定分析方法2

--6.2.3 边坡稳定分析方法3

--6.2.4 边坡稳定分析方法4

-6.3 最小安全系数和潜在滑动面的搜索方法

--6.3 最小安全系数和潜在滑动面的搜索方法

-6.4 极限平衡法边坡稳定分析的一些结论

--6.4 极限平衡法边坡稳定分析的一些结论

-6.5 塑性力学上下限定理简介

--6.5 塑性力学上下限定理简介

-6.6 基于有限单元法的边坡稳定分析

--6.6 基于有限单元法的边坡稳定分析

-6 边坡稳定分析-作业

1.1.4 室内试验4笔记与讨论

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