离心机中球形贯入仪贯入黏土特性

作     者：周小文 程力 周密 王齐 ZHOU Xiao-wen;CHENG Li;ZHOU Mi;WANG Qi

作者机构：华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室广东广州510640 华南理工大学华南岩土研究中心广东广州510640 

基　　金：中国电力建设集团华东勘测设计研究院有限公司科技项目(No.SD2013-10) 广东省水利科技创新项目(No.2015-17) 广州市2017年科学研究专项重点项目(No.201707020047) 中央高校基本科研业务费专项资金项目(No.D2171820) 

出 版 物：《岩土力学》 (Rock and Soil Mechanics)

年 卷 期：2019年第40卷第5期

页      码：1713-1720,1730页

摘      要：目前球形全流贯入被仪广泛应用于岩土离心试验中,以表征软弱黏土土样的抗剪性能。然而,在离心加速度作用下离心机试验中的球贯入仪比现场使用的标准球贯入仪有更大的加载杆与球的面积比a、更大的等效原型直径以及不一样的球-土摩擦系数,从而使得离心机球体会出现不一样的贯入特性,进而导致不一样的土体抗剪承载力校验系数。通过大变形有限元(large deformation finite element,简称LDFE)方法对中国常见离心机球形贯入仪贯入单层黏土进行分析,获得不同几何尺寸和摩擦系数下球形贯入仪的贯入特性。计算结果通过与有关解析解以及其他前人研究结论的对比分析,验证了有限元分析结果的合理性。通过大量参数分析表明,球摩擦系数对空腔的临界深度以及深层破坏深度的影响较小,面积比a对浅层和深层承载力系数以及达到深层破坏深度有显著的影响。根据数值模拟的结果,提出了不同面积比和摩擦系数下的极限间隙深度Hc、浅层和深层临界破坏模式深度Hd、不同摩擦系数和面积比情况下的深层承载力系数和浅层承载力校准系数的计算公式,从而能获得更精确的土体抗剪强度,为离心机中球形贯入仪的应用提供了理论依据。

主 题 词：球形贯入仪 离心模型试验 大变形有限元 抗剪强度 土体流动机制 

学科分类：081401[081401] 08[工学] 0814[工学-地质类] 

核心收录：

D　O　I：10.16285/j.rsm.2018.0020

馆 藏 号：203669510...