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横向荷载作用下斜坡桩的可靠性分析

蒋冲 , 李天斌 , 周科平 , 陈兆 , 陈力 , 周子龙 , 刘霖 , 沙策

中国有色金属学报(英文版) doi:10.1016/S1003-6326(16)64306-6

利用响应面方法开展横向荷载下斜坡桩的可靠性研究。引入一种考虑斜坡效应的新型载荷?位移(p?y)曲线方法模拟斜坡上横向受荷桩桩?土作用系统,采用斜坡桩桩顶位移和桩身弯矩作为功能准则,建立桩顶位移失效和桩身最大弯矩两种失效模式下横向荷载作用斜坡桩基的可靠性分析方法,利用蒙特卡罗法验证了斜坡地面上横向受荷桩的可靠性分析方法。讨论横向荷载作用下斜坡桩基可靠性的影响因素。结果表明,桩顶位移的变异性随着极限承载因数(Npu)、50%水平的弹性模量(E50)和水平荷载(H)变异系数的增加而增加,Npu和无量纲系数(λ)的负相关关系使桩顶位移概率密度函数(PDF)值的分散性降低;相反,Npu和λ的正相关关系使桩顶位移的PDF值产生较大变化。对于地面水平极限承载因数(Npo)和λ,Npo和λ之间的正相关关系和负相关关系均使桩头位移的PDF值产生较大变化,并且Npo和λ之间的负相关关系会明显增加这种变异的响应。

关键词: 侧向受荷桩 , 响应面法 , 概率 , 可靠性分析

不同应变率下干、湿岩石的强度特性

周子龙 , 蔡鑫 , 赵源 , 陈璐 , 熊成 , 李夕兵

中国有色金属学报(英文版) doi:10.1016/S1003-6326(16)64314-5

水和加载条件对岩石材料的强度有很大的影响,但高应变率下饱水岩石的动态特性研究仍十分缺乏。通过对干燥和饱水砂岩进行压缩试验,发现:干燥和饱水砂岩的动态压缩强度都随着应变率的增加而增大,且饱水岩石表现出更强的率相关性。引入干燥岩石强度与饱水岩石强度的比值(水影响因子WAF)来描述不同应变率下水对岩石压缩强度的影响。在静态压缩条件下 WAF 约为1.38,随着应变率的增加 WAF 不断减小。当应变率达到190 s?1时,WAF减小至0.98,表明高应力率时饱水岩石的压缩强度可以大于干燥岩石的压缩强度。进而,基于滑移裂纹模型,讨论了水和应变率对岩石特性的双重影响,为实验结果提供了较好解释。

关键词: 岩石 , 强度 , 应变率 , 饱水岩石

基于SHPB实验的岩石峰后动态行为研究

周子龙 , 赵源 , 江益辉 , 邹洋 , 蔡鑫 , 李地元

中国有色金属学报(英文版) doi:10.1016/S1003-6326(17)60021-9

运用改进的SHPB实验系统开展岩石动态力学试验,借助高速摄影仪和动态应变仪组成的同步测量装置研究岩石在冲击荷载下的破坏过程和内在机制。结果表明:在峰后阶段,尽管岩样已经产生了可见的裂隙但仍能保持很好的应力平衡状态。岩样被劈裂成条状后依然能承受一定的外应力并保持两端的应力平衡。同时,进一步的颗粒流数值模拟显示,岩石的破坏过程可以用微观破裂的演化来描述。剪切裂隙总是最先出现并在外部应力下降到一定水平时停止增长。然而,拉伸裂隙在岩样所受应力接近其强度峰值时出现,并对最终的破坏形态起决定性的影响。

关键词: 岩石动力学 , 峰后破坏 , 应力平衡 , 裂隙演化 , 颗粒流程序

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