各向异性软土的应力应变非共轴性及剪切带形成的研究

研制成功国内第一台能量测侧向局部变形的平面应变仪。通过上海原状粘性土的固结不排水平面应变压缩试验，定量提出剪切带形成的一些规律，得知土体确定存在局部化变形，土体的初始损伤造成了局部化变形，局部化变形在峰值偏应力前产生，应力水平高的土体易发生局部化变形，剪切带完全形成处孔隙水压力从增加发展到稳定值，土体的局部化变形意味着土体内部发生局部化剪胀，滑动破坏面是一个有起伏的不规则曲面。原状粘性土土样的局部化变形和剪切带形成规律的试验研究国内外鲜见报导。根据上海粘性土屈服函数的轨迹，提出上海软土非共轴修正的三维弹塑性模型，编制相关计算程序。分析可见，非共轴模型易于激发土样局部化失稳。

内容简介

本书第一部分土的剪切带形成的试验研究中，比较详细的介绍了采用同济大学真三轴仪与平面应变仪对上海一些典型原状粘性土试样进行不排水平面应变压缩试验，根据边界变形局部化量测，得到局部化变形的分叉点，观察剪切带的形成过程，发展非共轴弹塑性理论和为土的渐进性破坏理论的数值模拟创造初步试验基础 ；介绍国外利用直剪仪，三轴拉伸和压缩仪、平面应变仪、真三轴仪和其他仪器，从宏观和微观看不同角度进行大量而有效的对砂土的剪切带试验研究的重要成果，进一步认识土的局部化变形的特性。 在第二部分土的弹塑性模型及其对剪切带形成的研究中，主要论述上海弹塑性模型和横观各向同性弹塑性模型对剪切带形成的的影响，强调主轴旋转条件下的各向异性引起的非共轴性对剪切带形成的重要性。 在第三部分土的剪切带形成的数值模拟分析中，分别以上海弹塑性模型和剑桥弹塑性模型在不排水条件下对剪切...(展开全部) 本书第一部分土的剪切带形成的试验研究中，比较详细的介绍了采用同济大学真三轴仪与平面应变仪对上海一些典型原状粘性土试样进行不排水平面应变压缩试验，根据边界变形局部化量测，得到局部化变形的分叉点，观察剪切带的形成过程，发展非共轴弹塑性理论和为土的渐进性破坏理论的数值模拟创造初步试验基础 ；介绍国外利用直剪仪，三轴拉伸和压缩仪、平面应变仪、真三轴仪和其他仪器，从宏观和微观看不同角度进行大量而有效的对砂土的剪切带试验研究的重要成果，进一步认识土的局部化变形的特性。 在第二部分土的弹塑性模型及其对剪切带形成的研究中，主要论述上海弹塑性模型和横观各向同性弹塑性模型对剪切带形成的的影响，强调主轴旋转条件下的各向异性引起的非共轴性对剪切带形成的重要性。 在第三部分土的剪切带形成的数值模拟分析中，分别以上海弹塑性模型和剑桥弹塑性模型在不排水条件下对剪切带形成的数值模拟分析，采用在试样内部和边界引人缺陷单元，用以激发局部化变形，再现局部化变形的发展过程，揭示剪切带形成与发展的特性，表明引入弱单元研究剪切带是一种有效途径。 在第四部分土的剪切带研究在工程中应用中，应用上海弹塑性模型，对美国一个著名的MIT路堤的现场宝贵资料，分别采用共轴几非共轴的上海弹塑性模型对路堤填土引起的变形进行再分析与预测，利用对剪切带形成与发展的模拟理念，结合赵锡宏课题组的超明星软件，对路堤的稳定性进行再分析。 本书适合于高等学校土木和岩土工程专业的教师和研究生以及研究人员使用。2100433B

书名：各向异性裂隙介质渗透性的研究与评价

• 语种：chi

• 出版地：北京

• 第一责任说明：田开铭,万力著

• 尺寸：26cm

• 分类号：494

运用多分量的应变固体潮观测结果，可以计算出固体潮的主应变方向、主应力大小数值或剪切应变值，这些参数对研究地震触发、短临信息、断层活动和断层破裂等有重要意义。在以往的研究中，考虑到仪器的套筒内径、套筒外径、围岩等效杨氏模量和泊松比、套筒材料的杨氏模量和泊松比有比较复杂的关系。虽然认识到岩石的各项异性会对观测结果的分析产生一定的影响，但在分析时多采用岩石各向同性介质的本构关系进行研究分析。本文在研究中，采用岩石弹性模量各向异性的应力－应变本构关系，利用引潮力作为加载力源，对分量应变观测资料进行调和分析研究。

潮汐因子方法原理

砂岩单轴加载实验结果与采用Lekhnitskii理论推出的各向异性本构预测值均得出砂岩弹性模量遵循近似椭圆规律变化。由于地壳中存在大量定向排列的EDA微裂隙，而EDA微裂隙优势排列方向与原地主压应力方向一致，依据台站记录的地震波记录利用S波偏振的方法可以反演该区域的主压应力方向。受引潮力作用，地球的形变及其引起的附加位变化，是能预先准确计算出理论值的物理量，潮汐因子即固体潮观测振幅和理论振幅的比值，与岩石弹性模量负相关，不同方位角的岩石弹性模量不同，其固体潮潮汐波调和分析结果也不同，理论上应变固体潮潮汐因子为一有规律的椭圆。对四分量钻孔应变的观测资料调和分析并进行椭圆拟合，把结果与S波偏振得出主压应力方向进行对比分析，潮汐椭圆的长、短轴方位应分别对应最小、最大主压应变方向。

潮汐因子结论与运用

通过资料分析，徐州分量应变受其附近的水库水位变化的影响较为明显，应变变化和断层方向无关，江宁分量应变在句容ML3.6地震前的变化，具有十分明显的方向性，即平行于断层方向的变化最大，垂直于断层方向的最小。

潮汐椭圆拟合结果与其理论值相反，即潮汐椭圆长、短轴方位分别对应最大、最小主压应变方向。综合其他参考资料分析认为，潮汐因子的各向异性主要受其附近断裂走向的影响，断裂分别对平行和垂直其走向的引潮力有增强和减弱作用，分量应变潮汐因子的大小受台站实际接收的引潮力大小影响较大。由于椭圆潮汐长轴方位和主压应变场方位具有很好的一致性，利用其方位角与主压应变场的对应关系，研究震前主压应力场的变化具有一定的实用意义。