堆石料流變變形是高土石壩工程長期變形的重要來源之一,過大的長期變形可導(dǎo)致發(fā)生壩體裂縫和面板擠壓破損等問題。目前常用的流變模型主要是根據(jù)單級(jí)加載流變?cè)囼?yàn)成果建立的,未考慮多級(jí)加載情況下堆石料加載變形和流變變形之間的相互影響。研制了三軸儀油壓伺服軸向應(yīng)力穩(wěn)壓器,實(shí)現(xiàn)了應(yīng)變控制進(jìn)行應(yīng)力加載和應(yīng)力控制進(jìn)行穩(wěn)壓流變的聯(lián)合控制模式,據(jù)此提出了一種進(jìn)行多級(jí)應(yīng)力加載和流變的三軸試驗(yàn)方法,可有效避免流變的起算時(shí)間問題。采用糯扎渡弱風(fēng)化花崗巖堆石料,進(jìn)行了系列的多級(jí)加載三軸流變?cè)囼?yàn)。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,探討了多級(jí)加載條件下堆石料應(yīng)力應(yīng)變曲線的分段特性,發(fā)現(xiàn)堆石料流變變形會(huì)引起堆石料的塑性硬化,可使得堆石料在后續(xù)應(yīng)力加載的一定范圍內(nèi)處于彈性再加載狀態(tài)。基于彈塑性理論,探討了堆石料流變硬化特性的作用機(jī)理,表明堆石料流變的硬化特性具有普遍性,是流變的一項(xiàng)固有屬性。 

【文章來源】：巖土工程學(xué)報(bào). 2020,42(04)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

采用聯(lián)合控制方式的中型高壓三軸儀Fig.1Mid-sizetriaxialapparatuswithacompositecontrol

690巖土工程學(xué)報(bào)2020年的弱風(fēng)化花崗巖堆石料。試樣直徑150mm，高300mm。該堆石料原始級(jí)配的最大粒徑為800mm，采用將最大粒徑縮尺到30mm后的級(jí)配進(jìn)行本次的三軸流變?cè)囼?yàn)。具體的原始級(jí)配及制樣級(jí)配如圖2所示。三軸試樣的制樣干密度為1.88g/cm3。為保證堆石料的均勻性，分7層擊實(shí)制樣，每層均按照粒徑劃分為圖3所示的5個(gè)粒組（<2，2～5，5～10，10～20，20～30mm）分別稱重，然后充分進(jìn)行混合并擊實(shí)。圖2堆石料級(jí)配曲線Fig.2Grain-sizedistributioncurvesofrockfillmaterials圖3試驗(yàn)用堆石料各粒組照片F(xiàn)ig.3Rockfillmaterialsusedintests1.3多級(jí)加載三軸流變?cè)囼?yàn)方法本文重點(diǎn)研究堆石料應(yīng)力加載和流變的相互耦合影響，為此，專門提出了一種進(jìn)行多級(jí)應(yīng)力加載和流變的三軸試驗(yàn)方法。下面以圖4所示的2級(jí)流變?cè)囼?yàn)為例進(jìn)行說明。圖4多級(jí)加載三軸流變?cè)囼?yàn)過程示意Fig.4Multistageloading-creepcoupledprocess如圖4所示，對(duì)某圍壓下的堆石料試樣，假定在其常規(guī)三軸加載過程中，分別在131()和132()時(shí)耦合進(jìn)行2級(jí)的流變?cè)囼?yàn)。試驗(yàn)的具體過程如下：（1）常規(guī)剪切加載（圖4中oa段）。該階段采用應(yīng)變控制式加載方式，剪切速率等試驗(yàn)條件和一般的常規(guī)三軸試驗(yàn)完全相同。（2）恒載堆石料流變（圖4中ab段）。當(dāng)偏差應(yīng)力達(dá)到預(yù)設(shè)的131()時(shí)，切換至應(yīng)力控制方式，并保持試樣處于恒定應(yīng)力狀態(tài)不變，進(jìn)行該級(jí)荷載下的流變，直至流變變形穩(wěn)定。（3）常規(guī)剪切加載（圖4中bc段）。待上一級(jí)的流變結(jié)束后，重新切換回應(yīng)變控制的加載方式，仍按與一般常規(guī)三軸試驗(yàn)完全相同的方式進(jìn)行剪切加載。（4）恒載堆石料流變（圖4中cd段）。當(dāng)偏差應(yīng)力

690巖土工程學(xué)報(bào)2020年的弱風(fēng)化花崗巖堆石料。試樣直徑150mm，高300mm。該堆石料原始級(jí)配的最大粒徑為800mm，采用將最大粒徑縮尺到30mm后的級(jí)配進(jìn)行本次的三軸流變?cè)囼?yàn)。具體的原始級(jí)配及制樣級(jí)配如圖2所示。三軸試樣的制樣干密度為1.88g/cm3。為保證堆石料的均勻性，分7層擊實(shí)制樣，每層均按照粒徑劃分為圖3所示的5個(gè)粒組（<2，2～5，5～10，10～20，20～30mm）分別稱重，然后充分進(jìn)行混合并擊實(shí)。圖2堆石料級(jí)配曲線Fig.2Grain-sizedistributioncurvesofrockfillmaterials圖3試驗(yàn)用堆石料各粒組照片F(xiàn)ig.3Rockfillmaterialsusedintests1.3多級(jí)加載三軸流變?cè)囼?yàn)方法本文重點(diǎn)研究堆石料應(yīng)力加載和流變的相互耦合影響，為此，專門提出了一種進(jìn)行多級(jí)應(yīng)力加載和流變的三軸試驗(yàn)方法。下面以圖4所示的2級(jí)流變?cè)囼?yàn)為例進(jìn)行說明。圖4多級(jí)加載三軸流變?cè)囼?yàn)過程示意Fig.4Multistageloading-creepcoupledprocess如圖4所示，對(duì)某圍壓下的堆石料試樣，假定在其常規(guī)三軸加載過程中，分別在131()和132()時(shí)耦合進(jìn)行2級(jí)的流變?cè)囼?yàn)。試驗(yàn)的具體過程如下：（1）常規(guī)剪切加載（圖4中oa段）。該階段采用應(yīng)變控制式加載方式，剪切速率等試驗(yàn)條件和一般的常規(guī)三軸試驗(yàn)完全相同。（2）恒載堆石料流變（圖4中ab段）。當(dāng)偏差應(yīng)力達(dá)到預(yù)設(shè)的131()時(shí)，切換至應(yīng)力控制方式，并保持試樣處于恒定應(yīng)力狀態(tài)不變，進(jìn)行該級(jí)荷載下的流變，直至流變變形穩(wěn)定。（3）常規(guī)剪切加載（圖4中bc段）。待上一級(jí)的流變結(jié)束后，重新切換回應(yīng)變控制的加載方式，仍按與一般常規(guī)三軸試驗(yàn)完全相同的方式進(jìn)行剪切加載。（4）恒載堆石料流變（圖4中cd段）。當(dāng)偏差應(yīng)力

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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