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一种新型剪切蠕变仪的研制与应用

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第一章绪论

1.1研究的背景与意义

1.2相关研究概述

1.3本文研究的主要内容

第二章新型剪切蠕变仪的研制

2.1目前国内仪器存在的主要缺陷

2.1.1剪切盒问题

2.1.2加载误差问题

2.1.3位移带来误差的问题

2.1.4加载值受限问题

2.2剪切蠕变仪的改进方案及工作原理

2.2.1剪切盒的改进

2.2.2加载系统的改进

2.2.3新型剪切蠕变仪的工作原理

2.3改进后剪切蠕变仪的标定测试

2.4新型剪切蠕变仪的其它相关配件

2.4.1新型剪切蠕变仪的制样设施

2.4.2剪切蠕变仪的装样设施

第三章新型剪切蠕变仪的检测试验

3.1试验情况概述

3.1.1黄土的蠕变特性

3.1.2试样的基本物理性质

3.2新型剪切蠕变仪试验

3.2.1试验条件及试验方案

3.2.2新型剪切蠕变仪试验数据分析

第四章传统仪器的试验

4.1传统试验概述

4.2直剪试验

4.2.1试验仪器及试验条件

4.2.2试验加载方式与试验方案

4.2.3直剪试验数据分析

4.3三轴剪切试验

4.3.1试验仪器及试验条件

4.3.2试验加载方式与试验方案

4.3.3三轴试验数据分析

4.4三种试验结果对比

第五章结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

附录

攻读学位期间取得的研究成果

致谢

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摘要

对于黄土边坡的长期强度问题,即研究在剪切作用下,黄土体长期蠕变情况下的剪切强度,目前研究成果较少,试验设备的局限性是限制相关研究发展的主要原因。 目前国内使用的蠕变仪剪切盒尺寸偏小,且采用的圆形盒在边缘处形成了明显的应力集中现象,在整个剪切过程中始终存在剪应力分布不均匀的问题; 同时传统蠕变仪主要采用长杠杆机构来施加垂直和水平荷载,在加载过程中,土样变形过程中杠杆倾斜,使得垂直压力产生了一个非竖直方向的分力,随着加载值的增大,这个分力也增大,导致了试验数据出现了较大的偏差;同时,应用杠杆加力机构时,由于杠杆的长度不能太长,加载值也受到很大限制。 为了解决上述问题,本文设计研制了一种新型剪切蠕变仪,该剪切蠕变仪将剪切盒由原来面积为30cm2的圆形改为10 cm×10 cm=100cm2的方形,并且其垂直压力加载系统和水平剪力加载系统均采用滑轮组机构。改进后的剪切蠕变仪有效地减少了应力集中现象的产生,减小了加载带来的误差,并满足了实际工程高压力的加载需要。 在对新型剪切蠕变仪进行反复测试的基础上,对泾阳县泾河南岸舒塘王滑坡黄土的蠕变特性做了一些研究,并得到了该滑坡黄土体剪切蠕变的一些特性,为该大型滑坡的发生与发展的研究提供理论基础。 同时,为了验证仪器的可用性,并行做了直剪试验和三轴试验,研究结果充分体现了我们自主研发的新型剪切蠕变仪具有较高的实用价值。

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