摘要：为探究干湿循环作用对片岩抗剪特性的影响,以鄂西北广泛分布的云母石英片岩为研究对象,通过直剪试验揭示其在干湿循环作用下抗剪性能的劣化规律,并建立损伤劣化模型。结果表明:云母石英片岩抗剪性能在干湿循环作用下劣化效应明显,且前期劣化速率较快、幅度较大,后期劣化速率减慢、幅度降低;干湿循环20次后,云母石英片岩不同法向应力下峰值剪应力劣化度为16.27%~29.59%,黏聚力、内摩擦角劣化度分别为26.58%、15.36%,黏聚力对干湿循环作用的影响更为敏感。基于Lemaitre损伤理论与统计损伤本构模型,建立起云母石英片岩抗剪强度损伤劣化模型,计算所得峰值剪应力预测值与试验值相对误差为1%~6%,可有效预测干湿循环作用下云母石英片岩的抗剪强度变化。

摘要：在煤矿地下水库中,煤柱坝体处于动态扰动的干湿环境中,单一研究煤在干湿循环或循环加卸载条件下的力学特征不够全面、客观。针对该问题,通过试验研究了经过干湿循环处理后的煤样在差速循环荷载作用下的力学特征。将煤样分为4组进行试验,第1组处于自然状态,第2组干湿循环10次,第3组干湿循环40次,第4组一直浸泡在水中;设计了2种试验模式,模式1为快速加载、慢速卸载,模式2为慢速加载、快速卸载。重点分析了煤样应变、割线模量、泊松比随循环次数的演化规律,结果表明:加载模式对煤样的力学性质影响明显,煤样在模式1下的峰值和残余应变比模式2大;整个循环阶段没有发生破坏的煤样在模式1下产生了更大的割线模量增量;泊松比在前几个循环级缓慢增加,到最后2个循环级或破坏前的循环级中快速增大,经过干湿循环的煤样泊松比增量高于自然状态下的煤样。试验结果可为地下水库中的煤柱坝体稳定性设计提供安全方面的指导,以增强煤柱坝体的稳定性和安全性。

摘要：为获取符合工程设计的实际参数,对常规固结仪进行了改造,提出了一种模拟土体在荷载作用下的干湿循环试验方法,对红黏土进行了有荷载条件模拟干湿循环过程的试验研究,得到其胀缩变形的变化规律。结果表明:该方法可以实现不拆卸试样干湿循环试验,克服了以前荷载为0的土体干湿循环试验的缺陷,为工程设计提供更加合理的技术指标;干湿循环下红黏土的胀缩变形不可完全恢复,上覆荷载可以抑制其膨胀性,增强其收缩性;荷载小于50kPa时,试样膨胀,且压实度越大和初始含水率越小,膨胀性越强;荷载大于100kPa时,试样收缩,压实度越小和初始含水率越大,收缩性越强;第1次干湿循环对红黏土胀缩性能影响最为显著,随着干湿循环次数的增加,胀缩率曲线越来越平缓,胀缩性能趋于稳定状态。

摘要：为了模拟风化作用对岩石力学特性的影响。利用MTS815岩石力学测试系统,实验研究了岩石在干湿循环条件下的变形与力学特性,得出:岩石应力应变全过程曲线可分为四个阶段:即初始压密阶段、弹性阶段、应变硬化阶段、应变软化阶段;随干湿循环次数的增加,试件的变形增大;干湿循环作用下,岩石的单轴抗压强度、弹性模量、E50模量减小,且与干湿循环次数呈对数函数关系。研究成果为岩石工程设计与保护具有重要的理论和工程实际意义。

摘要：渗透是崩壁降雨重分布的关键且直接影响其重力侵蚀过程。试验设计6次干湿循环,通过进行崩壁4层土壤的饱和渗透试验并结合数字图像处理技术,研究了干湿循环效应下崩壁4层土的裂隙演化规律及其对各层土饱和渗透性能的影响。结果表明:(1)随干湿循环次数的增加,表土层和红土层裂隙发育明显,裂隙率逐渐增加后趋于稳定,过渡层和砂土层几乎没有产生裂隙;表土层在第3次循环后裂隙几乎发育完全,裂隙率达到3.50%,形态纤细且破碎,而红土层在第1次循环后裂隙骨架基本定型,随着干湿循环的进行,裂隙宽度不断增大至一定程度时不再发生变化;(2)4层土壤渗透系数大小为砂土层>过渡层>红土层>表土层,表土层和红土层渗透系数随干湿循环的进行逐渐增加后趋于稳定,过渡层一直比较稳定,砂土层逐渐减小后趋于稳定;(3)土壤裂隙率与渗透系数之间存在二次函数关系,裂隙发育对土壤渗透性能的影响先增大后减小。研究结果可为降雨入渗-重分布下崩壁失稳机理研究提供科学依据。

摘要：石膏质岩是一种具有膨胀性的岩石,在公路勘察设计阶段运用标准规范对石膏质岩隧道进行围岩分级往往不能满足施工要求。为了解决这个问题,对石膏类矿物含量各异的岩样在干湿循环条件下进行了饱和单轴抗压强度试验,得到了石膏质岩在干湿循环影响下的应力应变全过程曲线。通过对比饱和岩样的单轴抗压强度特性,总结了石膏质岩受干湿循环影响的强度特征,并且提出了针对石膏质岩隧道围岩分级的定量方法。

摘要：堆石体存在流变,不仅与荷载有关,而且与日晒雨淋引起的干湿循环有关。通过室内试验模拟日晒雨淋引起的干湿循环作用,研究其对堆石体长期变形的影响。试验结果表明,荷载作用流变很快趋于稳定,测得的流变量也相对较小;偏应力状态干湿循环作用引起的长期变形非常明显,其变形占后期变形总量的50%~70%,且后期变形的衰减远小于荷载单独作用引起的流变,这对于坝体的安全和稳定的影响是不容忽视的。根据试验研究揭示的变形规律,本文建立了相应的计算干湿循环变形的数值模型,可用于有限元计算。

摘要：为揭示片岩片理面在干湿循环作用下抗剪性能劣化规律,选取云母石英片岩设计相应的直剪实验方案进行研究,并将该方案应用于实验教学。实验结果表明:干湿循环作用下,片理面抗剪性能劣化明显,干湿循环20次后,粘聚力和内摩擦角分别下降49.05%、15.34%,粘聚力下降幅度约为内摩擦角的3.2倍;片理面不断渗出黄褐色物质浸染岩样,使片理面逐渐显化,且逐渐沿片理面产生裂隙并不断向岩石内部扩展发育;片理面是水进出片岩内部的良好通道,水可将片理面间的泥质胶结物和可溶性矿物溶解并带出,使得片理面间胶结物及胶结面积逐渐减少,抗剪性能逐渐劣化。该实验教学对培养学生科研创新思维及理论联系实际能力具有重要意义。

摘要：为了揭示干湿循环及水平循环荷载作用下码头群桩累积侧向位移分布特征,基于水平循环受荷的刚度衰减模型和土体抗剪强度干湿循环弱化模型,通过ABAQUS进行二次开发实现了土体刚度衰减和土体抗剪强度干湿循环弱化,并依托三峡库区某在役货运码头,建立了码头群桩-岸坡相互作用三维数值模型。通过数值结果系统分析了三峡库区在干湿循环及水平循环荷载作用下码头群桩桩顶及桩身累积侧向位移。研究表明:干湿循环和水平循环荷载产生的循环效应集中在循环周期的前面阶段;存在临界水平循环荷载比,当水平循环荷载比小于临界值时,累积位移随着循环次数的增加而逐渐增大,在加载后期桩基侧向位移趋于稳定;当水平循环荷载比大于临界值时,累积位移随循环次数的增加而不断增大,在加载后期仍有不断增加的趋势,当桩基设计从控制变形考虑时,建议将水平循环荷载比控制在0.5以内;干湿循环后在水平循环荷载作用下,桩侧累积位移有明显增大的趋势;最后,根据数值计算结果,提出了干湿循环后水平循环荷载作用下群桩桩顶侧向累积位移预测模型,可供工程实践参考。

摘要：为研究干湿循环对花岗岩动力特性的影响,对经历不同干湿循环次数的花岗岩进行SHPB试验。比较了不同干湿循环次数下花岗岩的应力-应变曲线、应力时程曲线形态,分析了不同干湿循环次数条件下弹性模量、峰值强度、应力增长速度的变化规律。结果表明:(1)花岗岩的动态单轴抗压强度、动态弹性模量和比能量吸收(SEA)均与干湿循环次数有关,且呈指数变化。(2)在干湿循环过程中,花岗岩的动态单轴抗压强度最大幅度降低了44%,动态弹性模量最高降低45%,比吸收能量最高降低46%。(3)花岗岩的应力增长率随干湿循环次数的增加而降低,与未干湿循环相比,干湿循环的应力增长率最高降低了56%。(4)随着干湿循环次数的增加,能耗比逐渐降低,干湿循环较未进行干湿循环耗能比下降18.7%。(5)随着干湿循环次数的增加,反射能量基本保持不变。(6)透射能量随干湿循环次数的增加而缓慢增加,与未干湿循环相比,干湿循环中的透射能量增加幅度最大达70.1%。