强结构性黏土力学性状的各向异性效应与主应力轴方向关联性

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    41877281
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    62.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    D0705.工程地质环境与灾害
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

This proposal is based on Zhanjiang grey clay as an research objective, which is well known for its strongly-structured property, the effects of anisotropy and principal stress axes rotation on the basis of special mechanical behaviors of the soils are systemically investigated. Considering different conditions such as disturbance, unloading hysteresis, creep, loading mode and rate, a series of field measurements of self-boring pressuremeter test, pre-drilling pressuremeter test, borehole shear test and seismic dilatometer test of the soils were precisely conducted, In this research the in-situ response characteristics and time effect of mechanical behaviors of strongly-structured clay soils will be clarified. The intact soil samples of laboratory tests are prepared by controlling the different direction angles, the resonant column tests, triaxial test and consolidation test are carried out as well as the hollow cylinder soil samples are also sheared at different principal stress directions by hollow cylinder torsional shear apparatus at the same time. From the above test results, the strength property and deformation property of the soils are analyzed under the influences of orientation angle of sample preparation and principal stress direction angle while the quantitative characterization method of anisotropic parametric variable, evolution law and mechanical effect is placed forward. On this basis, further cyclic hollow cylinder torsional shear tests of directional loading stress path, pure rotation of principal stress axis stress path and heart-shaped stress path are put into effect so as to understand thoroughly the effects of principal stress axes rotation on dynamic property of the soils under different stress paths of cyclic loading along with the differences from common soft clay so that the anisotropic elastic-plastic boundary surface model will be established. In addition, the effect of anisotropy on the future performance of practical engineering by numerical simulation is evaluated. Most of all this will provide technical support for the potential application of strong structured clay soils and effective prevention for engineering disasters.
本项目以强结构性著称的湛江灰色黏土为研究对象,以考察其独特力学性状的各向异性与主应力轴旋转效应为主线,基于考虑扰动、卸荷滞时与蠕变以及荷载施加方式及速率工况的旁压试验、孔内剪切试验与地震波扁铲试验,阐明其原位力学响应特征与时间效应;通过控制不同方向角制备原状土样,开展共振柱试验、三轴试验与固结试验,并同步进行不同主应力方向角的空心扭剪仪定向剪切试验,分析制样方向角与主应力轴偏转角影响下的强度与变形特性,提出强结构性黏土各向异性状态参量与效应的定量表征方法。在此基础上,进一步开展定向加载应力路径、纯主应力轴旋转应力路径与“心形”应力路径条件下的空心循环扭剪试验,弄清不同循环荷载应力路径下其动力特性的主应力轴旋转效应及其与以往软黏土响应性状的异同,建立该类黏土的各向异性弹塑性边界面模型,结合数值模拟评价考虑其各向异性对工程的后效影响,为发挥土体强结构性的应用潜能与有效预防工程灾害提供技术支撑。

结项摘要

本项目围绕考察强结构性黏土独特力学性状的原位响应特征、各向异性效应与复杂应力条件下动力特性主线,基于孔压静力触探、不同加载速率下自钻旁压试验、自钻旁压蠕变试验与地震波扁铲试验等原位测试,阐明结构性黏土原位力学响应特征与时间效应,分析了其原位力学性质的加载速率效应与蠕变特性,提出了结构性黏土原位刚度衰减特性的表征方法;通过控制不同方向角制备原状土样,开展了渗透试验、无侧限抗压强度试验、固结试验、三轴试验与共振柱试验,分析了各向异性对其渗透、强度、变形与小应变剪切模量等工程性状的影响规律,提出了考虑原生各向异性影响的最大动剪切模量表征方法。开展了结构性黏土平面应变竖向加载和侧向卸载试验及利用改装后真三轴设备进行的平面应变竖向加载试验与剪切带演化过程的数字图像相关(DIC)分析,提出基于广义Mises与Lade-Duncan平面应变强度准则的广义平面应变强度准则,分析并揭示了平面应变条件下结构性黏土的剪切带分布与演化特征。通过等平均主应力不等中主应力系数的静真三轴试验,分析了中主应力系数对其广义剪应力-大主应变关系、有效黏聚力与内摩擦角的影响特征,建立了三维应力下可考虑结构性影响的黏土强度准则。基于结构性黏土不排水动三轴试验与平面应变动力试验,类比分析了轴对称和平面应变状态下结构性黏土的动力响应特征,发现平面应变条件可限制其累积大主应变发展且同时提高其回弹模量,提出平面应变状态下考虑循环偏应力和循环小主应力耦合影响的累积大主应变表达式。利用循环真三轴试验模拟了交通荷载作用下地基土体动应力模式,重点研究了循环大、中和小主应力作用下结构性黏土累积变形规律,分析了循环中主应力系数和循环平均主应力幅值与循环广义剪应力幅值之比对累积变形特征的影响,建立了三向循环荷载下累积大主应变的经验模型。上述研究,可为推进发挥土体强结构性的应用潜能与有效预防工程灾害提供帮助。

项目成果

期刊论文数量(12)
专著数量(0)
科研奖励数量(1)
会议论文数量(0)
专利数量(2)
Evolution of Shear Band in Plane Strain Compression of Naturally Structured Clay with a High Sensitivity
高灵敏度自然结构粘土平面应变压缩中​​剪切带的演化
  • DOI:
    10.1016/j.jece.2017.08.024
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    Applied Sciences
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Bingheng Liu;Lingwei Kong;Chengsheng Li;Juntao Wang
  • 通讯作者:
    Juntao Wang
超固结粉质黏土水平应力释放特征与静止侧压力系数计算方法
  • DOI:
    10.16285/j.rsm.2021.0620
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    岩土力学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈树峰;孔令伟;罗滔
  • 通讯作者:
    罗滔
湛江结构性黏土在三维应力下的力学特性与强度准则
  • DOI:
    10.16285/j.rsm.2021.0396
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    岩土力学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘炳恒;孔令伟;舒荣军;李甜果
  • 通讯作者:
    李甜果
超固结粉质黏土静止土压力系数原位试验研究
  • DOI:
    10.11705/j.issn.1672-643x.2022.06.23
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    水资源与水工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈树峰;孔令伟;李焕焕
  • 通讯作者:
    李焕焕
湛江结构性黏土自钻旁压试验的加载速率效应
  • DOI:
    10.16285/j.rsm.2020.1502
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    岩土力学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    舒荣军;孔令伟;师文卓;刘炳恒;黎澄生
  • 通讯作者:
    黎澄生

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  • 期刊:
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  • 通讯作者:
    杨爱武
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  • 发表时间:
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  • 期刊:
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  • 作者:
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AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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