• 微波作用对砂岩物理力学性质影响的试验

    分类: 力学 >> 固体力学 提交时间: 2023-12-18 合作期刊: 《应用力学学报》

    摘要: 对微波作用后的砂岩试样开展了波速测试和单轴压缩试验,并结合差热分析和扫描电镜试验探讨了微波加热对砂岩物理力学性质的影响机制。试验表明:在微波作用下试样温度迅速升高,且功率越大,升温速率越大; 微波作用后,试样纵波波速随着微波加热功率、时间的增大迅速降低; 随着微波功率的增加,试样的单轴抗压强度和弹性模量先增大后减小; 随着加热时间的增加,试样的单轴抗压强度先增加后减小,弹性模量则都降低。微波加热导致砂岩内部产生了不同程度的结构变化,表现为黏土矿物的失水收缩裂纹、沿颗粒边界裂纹、颗粒内部裂纹等。低功率、短时间加热时,微波加热对砂岩的强度有增强作用; 高功率且长时间微波加热条件下,砂岩试样温度较高并产生明显损伤,使得强度降低。

  • 基于严格极限平衡法的边坡安全系数上下限解

    分类: 力学 >> 固体力学 提交时间: 2023-06-21 合作期刊: 《应用力学学报》

    摘要: 严格极限平衡法满足所有的平衡条件,通常计算精度较高,但不能保证所有条块界面上均不违背摩尔-库仑准则,也不能保证充分发挥其抗剪强度,因此在理论上既不是下限解、也不是上限解,且计算结果一定程度上依赖于条块间作用力关系的假设。将安全系数作为设定值,以滑面正应力为未知变量,将水平地震力影响系数作为目标函数,根据边坡整体的水平力平衡条件,建立目标函数表达式; 再根据边坡局部力平衡条件及条块间接触面、滑动面上的破坏准则建立不等式约束条件,根据边坡整体的竖向力与力矩平衡条件建立等式约束。目标函数及约束条件构成标准线性规划数学模型,应用单纯形法可以精确得到设定安全系数下的使边坡达到极限平衡状态的最大与最小水平地震力影响系数。通过迭代求解,得到既定水平地震力影响系数下的基于严格极限平衡的边坡安全系数上下限解答。算例计算结果表明,这种安全系数上下限解范围一般小于5%,且条块间作用力不违背破坏准则且充分发挥抗剪强度,因此计算结果更可靠,且理论上更为严密。