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为研制出可用于浇筑制作试验模型的岩质相似材料,基于正交试验设计方法,以石英砂、铁精粉、重晶石粉、水泥、石膏、甘油为原料进行相似材料研究,通过大量试验得到了不同配比相似材料的物理力学参数,采用极差分析法和模糊评价法分析了各因素的敏感性和各参数指标的隶属度。研究结果表明:不同配比相似材料的物理力学性质指标分布范围较广,在一定的相似条件下,能够满足不同性质岩质模型试验的要求;m甘油/m固体总量和m胶结剂/m固体总量对相似材料物理力学性质起主控作用,且密度随m胶结剂/m固体总量的增大而减小,随m甘油/m固体总量的增大而增大,其他参数随m甘油/m固体总量的增大而减小,抗压强度、黏聚力随m胶结剂/m固体总量的增大而增大;通过模糊数学评价并结合细化调整,得到了符合模型试验要求的相似材料配比,提高了相似材料的配比试验效率。 相似文献
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为研究岩质边坡锚固界面的剪切作用,采用相似材料制作拉拔试件,借助多功能力学试验机和静态电阻应变仪,进行了不同锚固长度试件的静态拉拔试验,分析了拉拔荷载作用下锚杆-砂浆和砂浆-岩体两锚固界面上的剪应力分布规律。结果表明:相似材料的物理力学性质能够较好地反映出原型材料的特性,利用岩体、水泥砂浆和锚杆的相似材料制作拉拔试件进行锚固相似模型试验是可行的;不同循环荷载作用下,拉拔试件中的锚杆与锚固体上的轴力随着锚固长度的增加,呈现出指数规律衰减,且体现出了锚杆加固岩土体时具有有效锚固长度的特征;锚杆-砂浆和砂浆-岩体两锚固界面上的剪应力分布不均,沿锚固长度呈现为先增大后减小的单峰值曲线变化规律,从锚杆端部至剪应力峰值点,剪应力值迅速增大,其作用范围较小,但峰值点后剪应力值平缓下降,作用范围相对较大,并且随着拉拔荷载的增大,剪应力峰值逐渐向锚固深部转移;不同锚固长度拉拔试件的锚固失效均发生在砂浆-岩体界面上,同时锚固体界面上经历3个阶段,即弹性变形阶段、塑性变形阶段和脱黏滑移阶段。首次借助相似模型试验获得了岩质边坡锚固界面剪应力分布,揭示了锚固机理,不仅对相关试验,而且对边坡锚固的设计施工具有重要参考价值。 相似文献
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