›› 2012, Vol. 33 ›› Issue (5): 1281-1285.

• 基础理论与实验研究 •    下一篇

基于数字图像测量技术的砂土剪切带分析

杜修力，侯世伟，路德春，程星磊   

  1. 北京工业大学 城市与工程安全减灾教育部重点实验室，北京 100124
  • 收稿日期:2010-11-13 出版日期:2012-05-10 发布日期:2012-05-14
  • 作者简介:杜修力，1963年生，男，博士，教授，博士生导师，主要从事工程力学与结构抗震、抗爆等方面的研究工作
  • 基金资助:

    国家重点基础研究发展计划（973计划）资助项目（No. 2011CB013600）；教育部博士点基金项目（No. 20101103110011）

Shear band analysis of sand based on digital image processing technique

DU Xiu-li, HOU Shi-wei, LU De-chun, CHENG Xing-lei   

  1. Key Laboratory of Urban Security and Disaster Engineering of Ministry of Education, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China
  • Received:2010-11-13 Online:2012-05-10 Published:2012-05-14

PDF (Chinese)

1747

摘要： 在进行土工试验时，土样端部摩擦效应和初始缺陷都可以引起试样的不均匀变形，进而形成宏观的剪切带。基于数字图像测量技术改进了GDS多功能三轴仪，进行砂土的固结排水三轴试验，获得了试样在不同时刻的应变等值线云图和局部应力-应变全曲线，研究了试样端部的摩擦效应。结果表明，端部摩擦显著地影响试样的力学特性，对径向应变的影响可达10%。通过在砂土试样中放置粉质黏土块的方法获得了宏观不均匀土样，并测试其剪切带的形成过程。测试结果表明，试样在两种材料的界面处形成不连续刚度，引起变形的不均匀发展，进而形成宏观的剪切带而破坏。

关键词: 数字图像测量技术, 三轴试验, 剪切带, 端部摩擦, 初始缺陷

Abstract: End friction effect and initial defect of sample both can cause inhomogeneous deformation, then form macroscopic shear band in soil test. The triaxial equipment of GDS is improved based on digital image processing technique, and used to do drained test of sand. The strain nephogram and local stress-strain complete curve at each sampling time point are recorded; then end friction effect is researched. The result shows that the end friction has significant effect on mechanical properties of sand sample. The radial strain error reaches 10%. The macroscopic inhomogeneous sample is got by putting silt clay block into sand sample; and the formation process of shear band is tested. The evolution of shear band during the loading process shows that the discontinuation of stiffness formed at interface of two materials; with inhomogeneous deformation developing, the macroscopic shear band is fully formed, so as to fracture.

Key words: digital image processing technique, triaxial test, shear band, end friction, initial defect

中图分类号: 

  • TU 411
[1] 梁珂, 陈国兴, 刘抗, 王彦臻, . 饱和珊瑚砂最大动剪切模量的 循环加载衰退特性及预测模型[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 601-611.
[2] 梁珂, 何杨, 陈国兴, . 南沙珊瑚砂的动剪切模量和阻尼比特性试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 23-31.
[3] 孙红, 宋春雨, 滕慕薇, 葛修润. 加荷条件下软黏土的孔隙演化特征[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 141-146.
[4] 周家作, 韦昌富, 魏厚振, 杨周洁, 李力昕, 李彦龙, 丁根荣, . 多功能水合物沉积物三轴试验系统的研制与应用[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 342-352.
[5] 高运昌, 高盟, 尹诗, . 聚氨酯固化海砂的静力特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 231-236.
[6] 孔亮, 刘文卓, 袁庆盟, 董彤, . 常剪应力路径下含气砂土的三轴试验[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3319-3326.
[7] 陈宇龙, 内村太郎, . 基于弹性波波速的降雨型滑坡预警系统[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3373-3386.
[8] 陈永青, 文畅平, 方炫强, . 生物酶改良膨胀土的修正殷宗泽模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3515-3523.
[9] 丁艳辉, 张丙印, 钱晓翔, 殷 殷, 孙 逊. 堆石料湿化变形特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 2975-2981.
[10] 孔宪京, 宁凡伟, 刘京茂, 邹德高, 周晨光, . 应力路径和干湿状态对堆石料颗粒破碎的影响研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2059-2065.
[11] 宫凤强, 伍武星, 李天斌, 司雪峰, . 深部硬岩矩形隧洞围岩板裂破坏的试验模拟研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2085-2098.
[12] 李建朋, 高岭, 母焕胜. 高应力卸荷条件下砂岩扩容特征及其剪胀角函数[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2119-2126.
[13] 付龙龙, 周顺华, 田志尧, 田哲侃, . 双轴压缩条件下颗粒材料中力链的演化[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2427-2434.
[14] 赵丁凤, 梁 珂, 陈国兴, 熊 浩, 周正龙, . 剪切-体积应变耦合的孔压增量模型试验[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1832-1840.
[15] 梁 珂, 陈国兴, 何 杨, 刘景儒, . 基于相关函数理论的动模量和阻尼比计算新方法[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1368-1376.
Viewed
Full text


Abstract

Cited
  Shared   
  Discussed   
[1] 关云飞，高 峰，赵维炳，俞 缙. ANSYS软件中修正剑桥模型的二次开发[J]. , 2010, 31(3): 976 -980 .
[2] 米海珍，高 春. 生石灰膨胀特性的试验研究[J]. , 2010, 31(4): 1253 -1256 .
[3] 何先龙，赵立珍. 基于多重互相关函数分析剪切波速[J]. , 2010, 31(8): 2541 -2545 .
[4] 孙熙平，张宝华，张 强，王笑难. 重力式码头基床遭水流冲刷后的稳定性分析[J]. , 2010, 31(10): 3184 -3190 .
[5] 杨永香 ，周 健 ，贾敏才 ，胡金虎. 饱和砂土液化特性的可视化试验研究[J]. , 2011, 32(6): 1643 -1648 .
[6] 陈 明 ，胡英国 ，卢文波 ，严 鹏 ，周创兵. 锦屏二级水电站引水隧洞爆破开挖损伤特性研究[J]. , 2011, 32(S2): 172 -177 .
[7] 王 涛 ，李 杨 ，周 勇 ，吕 庆 ，刘大炜. 关于磷石膏尾矿库安全专篇的研究[J]. , 2011, 32(S2): 407 -412 .
[8] 乔春江 ，陈卫忠 ，王 辉 ，田洪铭 ，谭贤君. 浅埋破碎地层隧道施工方法研究[J]. , 2011, 32(S2): 455 -462 .
[9] 石 露 ，李小春 ，王 伟 ，白 冰. 基于互补理论的扩展有限元接触问题实现[J]. , 2011, 32(12): 3805 -3811 .
[10] 邹 飞 ，李海波 ，周青春 ，朱小明 ，莫振泽 ，何恩光 ，赵 羽. 基于数字图像灰度相关性的类岩石材料损伤分形特征研究[J]. , 2012, 33(3): 731 -738 .
版权所有 © 《岩土力学》编辑部
地址：湖北武汉武昌小洪山中国科学院武汉岩土力学研究所(430071)　邮编：200042　电话：027-87198484, 87199252, 87199253, 87198752　E-mail: ytlx@whrsm.ac.cn
本系统由北京玛格泰克科技发展有限公司设计开发