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风积沙填筑铁路路基累积塑性变形及临界动应力试验研究: 2024年; 目前用于铁路基床的填料大多数为级配优良的填料,而对风积沙作为路基填料在列车荷载作用下的累积塑性变形特性和临界动应力研究不多,但风积沙作为路基填料已在沙漠铁路建设中得到运用。为探究列车荷载作用下风积沙填料填筑铁路路基的累积塑性变形演变特性及临界动应力,考虑围压、动应力幅值、压实系数和含水率等因素的影响,开展一系列动三轴试验。试验结果表明:风积沙累积塑性应变随压实系数、围压的增大而减小,随动应力幅值的增大而增大。以最优含水率为分界点,低于最优含水率时,风积沙累积塑性应变随含水率的增加而减小;高于最优含水率时,风积沙累积塑性应变随含水率的增加而增大。风积沙试样的累积塑性应变曲线可分为:稳定型、临界型和破坏型。根据对累积塑性应变曲线的分类,获得了不同条件下风积沙填料的临界动应力。风积沙临界动应力随围压和压实系数的增大而增大,饱和含水率下风积沙填料的临界动应力明显小于天然含水率和最优含水率下风积沙填料的临界动应力。临界动应力和围压具有较好的线性关系。构建了可考虑围压和含水率影响的风积沙临界动应力经验公式,通过临界动应力公式确定了不同工况下风积沙作为路基填料的适用范围。试验结果可为沙漠铁路的设计、施工以及运营提供经验和理论依据。; 韦朝; 关键词：铁路路基风积沙累积塑性应变临界动应力基床表层

循环荷载下风积沙填料的临界动应力被引量：1: 2023年; 针对我国沙漠铁路中风积沙填料在列车动荷载作用下动力性能不明确的问题,研究风积沙填料在列车循环荷载作用下的变形特性,考虑动应力幅值、含水率和围压的影响进行了风积沙填料动三轴试验;分析了风积沙试样累积塑性变形的发展规律,建立了风积沙塑性变形行为判定标准,获得了风积沙填料的临界动应力。结果表明:风积沙试样的累积塑性应变与循环振次的关系曲线可划分为稳定型、临界型和破坏型三种类型;风积沙累积塑性应变速率与循环振次呈幂函数关系,得出了风积沙填料塑性行为判定标准;以安定准则为破坏判据,在风积沙填料塑性行为划分基础上,引入静强度参数反映土体自身物理性质对动应力水平的影响,得到了考虑动应力幅值、含水率及围压的风积沙填料临界动应力经验公式。; 胡国星; 关键词：沙漠铁路路基填料风积沙动三轴试验临界动应力

基于服役需求的机场粉土道基临界动应力研究被引量：1: 2023年; 在循环荷载作用下土样应变发展特性的研究中,安定理论被广泛应用。通过该理论将塑性应变发展状态进行划分,可确定临界动应力。但该传统方法忽略了工程中的服役需求,其取值未考虑在临界动应力范围内,道基土体变形的持续发展,最终超过允许变形,引起道面板错缝、跑道断裂等问题。针对以上问题开展大型动三轴试验,获得道基粉土在不同压实度、围压、制样方法和动应力下变形发展规律,结合服役需求中的破坏应变,提出考虑道基服役需求的临界动应力模型,主要结论有:1)压实度和围压对最终塑性应变均有较大影响,且与应变有较好的指数关系。考虑压实度、围压和动应力幅值建立的最终应变预测模型能较好地反映试验结果;2)制样方法对塑性应变的发展有明显的影响,在动应力小于180 kPa时应变差在0.2%左右,而在动应力较大时,不同制样方法之间应变差异显著增大,最大可超过2%,远大于规范中最大允许差异沉降值0.1%~0.2%。实际工程中多压实工法处理道基,可能导致道基在长期荷载作用下产生较大的差异沉降;3)基于服役需求提出的临界动应力在道基沉降值和差异沉降值上均符合规范要求,且与传统方法临界动应力计算结果相比,相同条件下动应力值约为80%,对应塑性变形增长速率仅为40%,充分考虑机场服役需求,取值更加严谨,对实际工程更具指导意义。; 雷宇刘希重宣明敏余虔叶新宇张升; 关键词：压实度围压临界动应力

磷石膏稳定土临界动应力及累积变形特性研究: 2023年; 针对磷石膏的资源浪费和红黏土的特殊工程特性,以水泥(石灰)为固化剂,采用SDT-20动三轴试验研究了磷石膏稳定土的疲劳特性和改良机理,建立了累积变形模型和临界动应力模型,得到了混合料动强度指标。结果表明:随着动应力幅值与围压提高,累积变形特征显著增大,且素红黏土与磷石膏稳定土变形均经历稳定型、临界型与破坏型三阶段;临界动应力随围压的增大而线性增大,降低动应力水平和提高围压可提升路基抵抗失稳的能力;石灰磷石膏稳定土和水泥磷石膏稳定土动抗剪强度相比素红黏土有大幅提升,且水泥磷石膏稳定土的动抗剪强度增加值比石灰磷石膏稳定土更大;磷石膏稳定土强度提升是由水泥(石灰)和磷石膏共同作用引起的,水泥(石灰)反应生成水化硅酸钙(C—S—H凝胶),磷石膏反应生成钙矾石,两者相互交织形成空间网状结构。; 陈开圣张坤胡兴王磊; 关键词：临界动应力动强度

建筑固废再生填料累积变形及临界动应力试验研究被引量：1: 2023年; 建筑固废用作粒料基层填料的资源化回收利用可从环境、经济和社会等各方面受益。重复交通荷载作用下粒料基层永久变形的逐渐累积可导致车辙和开裂等路面病害,从而降低其使用寿命。通过循环加载三轴试验研究建筑固废再生粗粒土填料在不同应力状态下的塑性变形特性,并通过设计5种不同级配的试样研究颗粒破碎状态对塑性变形和临界动应力的影响规律;进而基于实测数据建立可综合考虑颗粒破碎状态和应力水平的累积塑性应变和临界动应力预测模型。试验结果表明,再生骨料的轴向累积应变随围压的增大或动应力幅值的降低而逐渐减小;颗粒破碎程度的增大削弱了试样抵抗塑性变形的能力。所建立的累积塑性应变预测模型克服了不同级配条件下累积塑性应变计算模型参数的分散性;基于安定理论提出的临界动应力经验公式为合理评估交通荷载作用下再生粗粒土填料的动力稳定性提供了理论依据。; 孔坤锋陈锋肖源杰肖源杰Umar Faruk Aminu陈宇亮李志勇; 关键词：累积塑性应变临界动应力颗粒破碎

主应力轴旋转条件下冻结黏土累积塑性应变与临界动应力特性研究被引量：4: 2023年; 冻土作为寒区工程的基础和人工冻结工程的支护壁,经常承受动荷载的扰动,研究其在动荷载作用下累积塑性应变和临界动应力特性,可为寒区工程和人工冻结工程变形控制和稳定评价提供重要参考。为揭示主应力轴旋转对冻结黏土累积塑性应变和临界动应力特性影响,采用冻土空心圆柱仪进行了一系列考虑围压影响的动三轴试验和纯主应力轴旋转试验,分析了冻结黏土累积塑性应变、累积塑性应变率和临界动应力特征变化。研究表明,冻结黏土试样轴向累积塑性应变随着循环次数的增多而增大,围压的增大则会抑制冻结黏土轴向累积塑性应变发展速度,而主应力轴旋转效应会加快冻结黏土轴向累积塑性应变发展速度。冻结黏土轴向累积塑性应变率呈现3种不同变化趋势,提出了基于累积塑性应变速率判别的冻结黏土塑性变形行为划分准则,并建立了冻结黏土塑性安定和塑性蠕变临界动应力表达式,证实了主应力轴旋转条件下冻结黏土临界动应力显著降低。研究结果对冻土工程的设计、施工、稳定评价和寒区资源开发都具有重要的指导意义。; 张斌龙王大雁马巍雷乐乐周志伟; 关键词：主应力轴旋转累积塑性应变临界动应力

基于大型动三轴试验和神经网络的粗粒土临界动应力研究被引量：1: 2023年; 为研究基床粗粒土填料的累积塑性变形特性、动力稳定性和临界动应力,开展不同围压、动应力和含水量的系列大型动三轴试验。结果表明:粗粒土的累积塑性应变ε_(p)随动荷载振动次数N的关系曲线可分为破坏型、稳定型和临界型。建立分析εp-N曲线类型与土体围压、含水量及动应力相关性的灰色关联模型,结果表明曲线类型受围压、动应力及含水量的影响显著,且三者对决定粗粒土的动力稳定状态具有同等重要作用。构建预测粗粒土临界动应力的BP神经网络模型,分析表明粗粒土的临界动应力随围压增加而近似线性增大,随含水量的增加而非线性减小;综合试验和模型分析结果,提出考虑围压和含水量影响效应的粗粒土临界动应力经验公式。; 徐方徐方冷伍明冷伍明叶新宇赵春彦; 关键词：粗粒土临界动应力累积塑性变形动三轴试验神经网络

重载铁路基床污染级配碎石临界动应力及动强度特性研究被引量：2: 2022年; 重载铁路基床表层级配碎石受细粒土侵入污染后服役性将大幅劣化,掌握循环荷载下污染级配碎石临界动应力及动强度的演变特征,对揭示路基病害的产生机理至关重要。首先,以不同细粒含量的级配碎石为研究对象,开展一系列不同应力水平条件下的大型动三轴试验,探究细粒含量、围压及动应力幅值对试样累积塑性应变及临界动应力的耦合影响机制。然后,基于塑性安定理论,对试样在不同条件下的变形行为进行划分,并进一步建立考虑围压及细粒含量参数的塑性蠕变状态临界动应力计算模型。最后,分析细粒含量及围压对动强度的影响规律,并通过归一化方法建立了静、动强度间的计算模型。研究成果可为基于强度控制原则的重载铁路新型路基结构设计提供参考。; 杨志浩岳祖润岳祖润叶朝良介少龙; 关键词：细粒含量临界动应力动强度

考虑荷载间歇的细粒土填料累积塑性应变与临界动应力试验研究被引量：4: 2021年; 为了研究追踪列车间隔时间对铁路路基动力行为的影响,开展了一系列重载铁路路基填料在连续循环荷载和分阶段循环荷载下的动三轴试验,对比分析了两种加载方式下试样的孔压和变形特性,研究了荷载间歇效应对路基填料的孔隙水压力、累积塑性应变等发展规律的影响。试验结果表明,间歇期的存在使得分阶段循环荷载下的试样的应变增长速率相较于连续循环荷载下的试样的应变增长速率明显减小。根据稳定型和临界型试样的累积塑性应变与循环振次曲线斜率和循环振次的线性关系,获得了细粒土填料的临界动应力数值和以围压、含水率、静强度为变量的临界动应力经验公式。研究结果对于正确认识列车动荷载作用下重载铁路路基的动力行为具有参考价值。; 聂如松杜市委阮波张向京; 关键词：临界动应力动三轴试验孔隙水压力累积塑性应变

列车间歇荷载作用下路基细粒土填料的塑性变形行为及临界动应力研究被引量：17: 2021年; 铁路路基承受的列车长期荷载作用为列车通过时的振动加载和无列车通过时的加载间歇,即间歇性动荷载。为探究列车间歇性动荷载作用下路基填料的塑性变形行为及临界动应力,设计一系列考虑含水率、围压、动应力条件等因素的连续加载与加载–停振的动三轴试验,对比分析加载间歇对路基土变形行为的影响,并重点分析间歇加载条件下路基土的塑性变形行为。试验结果表明,试样在间歇阶段的排水和卸载使得加载阶段积累的超孔隙水压力消散、土体内部颗粒及结构发生调整,降低了塑性变形在后续加载阶段的累积,并提高了试样的临界动应力;间歇加载条件下粉土的塑性变形行为可划分为塑性安定、塑性蠕变和增量破坏;基于塑性应变速率,建立间歇加载条件下粉土变形行为的划分标准;引入静强度对安定理论进行修正,提出考虑含水率和围压等因素的间歇加载条件下粉土临界动应力经验公式。研究结果对于认识实际运营条件下路基的变形行为及动力稳定性具有重要意义。; 聂如松李亚峰冷伍明孙宝莉刘婞陈梦凡; 关键词：动三轴试验塑性变形行为临界动应力

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