堆石料是一種在自然界分布廣泛、儲量豐富的粗粒料,它具有壓實性高、透水性強(qiáng)、抗剪強(qiáng)度高等優(yōu)良特性,在工程中應(yīng)用廣泛。顆粒形狀是影響堆石料力學(xué)特性的主要因素之一,影響著其上述工程特性。不同顆粒形狀的同種散體材料在相同孔隙比下制作試樣的密實狀態(tài)可能不同,而且密實度是影響堆石料剪切行為的重要因素。因此,本文分別以孔隙比和相對密度為密度控制指標(biāo),基于室內(nèi)三軸試驗研究顆粒形狀對堆石粒的靜力變形和強(qiáng)度特性、動力特性的影響。本文的研究內(nèi)容和主要結(jié)論如下:(1)從窄級配粗粒料著手,對堆石料1~2.5mm、2.5~5mm、5~10mm、10~20mm等4個粒徑進(jìn)行不同程度棱角磨耗處理,對比試驗前后堆石料的加權(quán)棱角性指數(shù),研究堆石料棱角性指數(shù)隨著圍壓的變化規(guī)律,研究結(jié)果表明:棱角指數(shù)越大的堆石料隨著圍壓的增加棱角指數(shù)呈現(xiàn)遞減的趨勢。(2)對三種不同顆粒形狀的筑壩堆石料進(jìn)行了靜力剪切試驗研究。研究結(jié)果表明:在剪切過程中棱角指數(shù)大的顆粒破碎率高于棱角指數(shù)小的顆粒破碎率;堆石料的顆粒棱角指數(shù)越大,堆石料的剪脹性受圍壓影響越大;當(dāng)圍壓一定時,堆石料棱角指數(shù)越大,其峰值摩擦角也越大,但隨著試驗圍壓的增大,峰值摩擦角逐漸趨于相等。(3)研究了堆石料的動力特性,研究結(jié)果表明:在低圍壓下,顆粒形狀在一定程度上影響堆石料的剪切模量,但隨著圍壓的增大,顆粒形狀的影響隨之降低;在相同剪應(yīng)變幅值下,改變堆石料顆粒形狀后,堆石料的阻尼比與改變前相差不大,近似相同;隨著應(yīng)變的增大,兩種堆石料的?~?_d曲線幾乎重合�？傮w來講顆粒形狀對阻尼比影響不大。
【學(xué)位單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TV41
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外顆粒形狀研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)顆粒形狀研究現(xiàn)狀
        1.2.3 堆石料顆粒破碎研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要工作
2 試驗設(shè)備及試驗內(nèi)容
    2.1 引言
    2.2 試驗儀器介紹
    2.3 試驗內(nèi)容
        2.3.1 試驗用料
        2.3.2 試樣制備
        2.3.3 試驗方法
    2.4 小結(jié)
3 堆石料棱角性量化及其對顆粒破碎的影響研究
    3.1 引言
    3.2 堆石料顆粒形狀試驗研究
        3.2.1 試驗材料
        3.2.2 堆石料棱角的磨耗處理
        3.2.3 堆石料的數(shù)字圖像處理
    3.3 關(guān)于堆石料形狀特征傅里葉級數(shù)的評價方法
    3.4 堆石料顆粒形狀棱角性結(jié)果分析
        3.4.1 磨耗前后堆石料顆粒棱角性對比
        3.4.2 試驗前后堆石料顆粒棱角性對比
    3.5 顆粒破碎率和塑性功的結(jié)果分析
        3.5.1 顆粒破碎率的定義
        3.5.2 塑性功的定義
        3.5.3 顆粒破碎結(jié)果分析
    3.6 本章小結(jié)
4 不同顆粒形狀堆石料的靜力試驗研究
    4.1 引言
    4.2 試驗概況與靜力特性
        4.2.1 試驗材料
        4.2.2 試驗工況
        4.2.3 靜力強(qiáng)度參數(shù)
    4.3 試驗結(jié)果及分析
        4.3.1 試樣的破壞情況
        4.3.2 在相同孔隙比下的試驗結(jié)果
        4.3.3 在相同密實度下的試驗結(jié)果
        4.3.4 鄧肯-張EB模型參數(shù)
    4.4 小結(jié)
5 不同顆粒形狀堆石料的動力試驗研究
    5.1 引言
    5.2 動力三軸試驗原理
        5.2.1 動剪切模量定義
        5.2.2 阻尼比定義
    5.3 結(jié)果整理
        5.3.1 剪切模量
        5.3.2 歸一化剪切模量
        5.3.3 阻尼比
    5.4 小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間參加課題
致謝

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本文編號：2841230