›› 2013, Vol. 34 ›› Issue (5): 1264-1273.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

不同胶结厚度下粒间胶结力学特性的试验研究

蒋明镜1, 2,周雅萍1, 2,陈 贺1, 2   

  1. 1. 同济大学 土木学院地下建筑与工程系,上海 200092;2. 同济大学 岩土及地下工程教育部重点实验室,上海 20009
  • 收稿日期:2012-11-09 出版日期:2013-05-10 发布日期:2013-05-14
  • 作者简介:蒋明镜,男,1965年生,博士,教授,博士生导师,国家杰出青年科学基金获得者,主要从事太空土、深海能源土、天然结构性黏土、砂土、非饱和土宏观微观试验、本构模型和数值分析研究以及土体渐进破坏分析方面的工作。
  • 基金资助:

    国家杰出青年科学基金(No. 51025932);国家重点基础研究发展规划(976)项目(No. 2011CB013504);教育部博士点基金(No. 20100072110048)

Experimental study of mechanical behaviors of bonded granules under different bond thicknesses

JIANG Ming-jing1, 2,ZHOU Ya-ping1, 2,CHEN He1, 2   

  1. 1. Department of Geotechnical Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China; 2. Key Laboratory of Geotechnical & Underground Engineering, Ministry of Education, Tongji University, Shanghai 200092, China
  • Received:2012-11-09 Online:2013-05-10 Published:2013-05-14

摘要: 为研究胶结物厚度对粒间胶结强度的影响,在蒋明镜等[1-4]已完成的0.6 mm厚度的环氧树脂和水泥微观胶结模型试验基础上,进一步选取1.0 mm和1.5 mm两种胶结厚度,通过一系列接触力学特性测试,并结合0.6 mm厚度的试验数据,分析了在不同胶结厚度和不同胶结物类型下,粒间胶结强度指标的变化规律。试验结果表明:随着胶结厚度的增加,峰值抗拉荷载增大,峰值抗压荷载减小;同一胶结厚度下,随着法向压力的增大,两种胶结物的峰值抗剪和抗扭荷载均先增大后减小,而同一法向压力下,随着胶结厚度的增加,二者的峰值抗剪和抗扭荷载均随之减小。在三维应力空间中(法向压力-扭矩-剪力),两类胶结强度包线分别为水滴状、橄榄球状且随胶结厚度的增加而缩小,但形状不发生变化。

关键词: 胶结厚度, 胶结材料, 理想胶结颗粒, 力学特性试验

Abstract: In order to investigate the effect of bond thickness on the mechanical behavior of idealized bonded granules, based on the previous work in References [1-4], another two kinds of bond thicknesses (i.e. 1.0 and 1.5 mm) between granules are investigated. Then, a series of mechanical tests are performed on the idealized bonded granules with two different bond thicknesses i.e. 1.0 and 1.5 mm, and two different bonding materials, i.e. epoxy resin and Portland cement. The test results show that the effects of bond thickness on the mechanical behaviors of two kinds of bonded granules with different bonding materials are nearly the same, i.e. the peak tension force increases with the increasing of bond thickness, while the peak compression force decreases with the increasing of bond thickness. With the same bond thickness, the peak shear force and rolling resistance increase with the increase of normal force firstly, and then decrease when normal force exceeds a special value. At a given normal force, both the peak shear strength and the rolling resistance will decrease with the increasing of bond thickness. Moreover the strength envelope in the normal-torsion-shear space shrinks almost analogously when the bond thickness changes from 0.6 to 1.5 mm.

Key words: bond thickness, bond material, idealized bonded granules, mechanical test

中图分类号: 

  • TU 411
[1] 旷杜敏, 龙志林, 周益春, 闫超萍, 陈佳敏, . 基于BP神经网络的岩土胶结材料速率敏感 效应预测研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 390-399.
[2] 蒋明镜 ,贺 洁 ,周雅萍 , . 考虑水合物胶结厚度的深海能源土粒间胶结模型研究[J]. , 2014, 35(5): 1231-1240.
[3] 蒋明镜 ,贺 洁 ,周雅萍 , . 基于微观胶结厚度模型的深海能源土宏观力学特性离散元分析[J]. , 2013, 34(9): 2672-2681.
[4] 蒋明镜 ,孙渝刚. 人工胶结砂土力学特性的离散元模拟[J]. , 2011, 32(6): 1849-1856.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 刘小文,常立君,胡小荣. 非饱和红土基质吸力与含水率及密度关系试验研究[J]. , 2009, 30(11): 3302 -3306 .
[2] 王观石,李长洪,陈保君,李世海. 应力波在非线性结构面介质中的传播规律[J]. , 2009, 30(12): 3747 -3752 .
[3] 王朝阳,许 强,倪万魁. 原状黄土CT试验中应力-应变关系的研究[J]. , 2010, 31(2): 387 -391 .
[4] 邓 琴,郭明伟,李春光,葛修润. 基于边界元法的边坡矢量和稳定分析[J]. , 2010, 31(6): 1971 -1976 .
[5] 万少石,年廷凯,蒋景彩,栾茂田. 边坡稳定强度折减有限元分析中的若干问题讨论[J]. , 2010, 31(7): 2283 -2288 .
[6] 赵尚毅,郑颖人,李安洪,邱文平,唐晓松,徐 俊. 多排埋入式抗滑桩在武隆县政府滑坡中的应用[J]. , 2009, 30(S1): 160 -164 .
[7] 魏厚振,颜荣涛,韦昌富,吴二林,陈 盼,田慧会. 含天然气水合物沉积物相平衡问题研究综述[J]. , 2011, 32(8): 2287 -2294 .
[8] 赵跃堂,林家炜,石 磊. 冲击荷载作用下层裂问题研究[J]. , 2011, 32(S2): 122 -126 .
[9] 王国粹,杨 敏. 砂土中水平受荷桩非线性分析[J]. , 2011, 32(S2): 261 -267 .
[10] 季毛伟 ,吴顺川 ,高永涛 ,葛林林 ,李晓静 . 双连拱隧道施工监测及数值模拟研究[J]. , 2011, 32(12): 3787 -3795 .