浅析真三轴试验研究现状与进展.pdf

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1、２０１５年第８期（总第１６１期）江西建材应用研究浅析真三轴试验研究现状与进展■孙汉芳■广东环境保护工程职业学院，广东佛山５２８２１６摘要：真三轴试验是研究岩土在三维应力空间中土体变形特性的一重要试验ｎｅｙ砂开展了剪切带和应变软化的真三轴试验研究，并逐步开始了对方法，真三轴仪可以施加三个不同方向主应力，其试验结果可以分析在三轴试验的实践工作研究。三个不同主应力作用下岩土体的变形和强度特性，能更为准确地模拟岩２．２真三轴试验国内研究土体实际受力状态。因为真三轴试验的原理较复杂、研制费用较高、土工测试水平有限关键词：真三轴试验现状与进展土工试验等很多因素的影响，中国在２０世

2、纪８０年代前没有自主研制或引进真三轴仪器。但在这之后，中国研究学者在真三轴试验研究方面也取得１引言了很多成果。土与人类的关系特别密切，而土工试验是人们深入认识其性状、发在１９８５年，由清华大学研发的真三轴仪器，是国内最初的真三轴展完善其相关理论及计算方法的有效途径，它在土力学中占有重要位试验仪。此款仪器采用长方体试样，通过水平刚性加压板加荷。围压置。人们一直用常规三轴试验来研究岩土的性质。但是常规三轴试验和轴向压力的加荷方法与常规三轴仪器一样，水平向压力则是由侧压无法真实的反映在工程实际中的土的受力状态。因此产生了能够模拟力装置施加，并根据水平加压板的前后位移量来推算

3、中主应变的大小。土体三向同时受力的真三轴试验。但此款真三轴仪的控制系统和量测系统不能有限的进行自动化控制，２真三轴试验的研究现状其测量精度也较低。最早的真三轴仪器是Ｋｊｅｌｌｍａｎ在１９３６年设计的。从此以后，有关在１９８７年，由同济大学学者研发的真三轴仪采用立方体试样，是真三轴仪的研究工作蓬勃发展起来。有关真三轴仪器研究的设计思路一种刚柔复合型的仪器。由刚性板来施加大主应力，腔内的液压施加各有不同，但是真三轴仪器的组成系统几乎都一样，即包括压力室部中主应力，压力室内的气压施加小主应力。分、量测系统、控制系统和加荷系统四个部分。而在这四部分中，前三在１９９０年，吉林工

4、业大学的学者研发了一款刚性水平加荷的真三个部分相对而言容易实现，存在问题较多的则是加荷系统部分。就目轴仪。其轴向大主应力由机械施加，小主应力和中主应力均是由液压前的加荷方法，都难以做到完全的去消除应力边角效应和应变非均匀施加的。此款仪器采用光栅传感器对变形进行量测，以此来实现对所性的不利影响。有测点同时采样。这款真三轴仪器均能自动收集三个方向的主应变及２．１真三轴试验国外研究主应力的数据，自动化程度较高、性能较好。然而，在设置上依旧存在国外的真三轴试验方法研究开展较早。早在１９３６年，在瑞典皇家较多缺陷，例如压力室较简单，只能在试样的侧面和加压板接触面间加地质学院工作

5、的Ｋｊｅｌｌｍａｎ设计研发了一款真三轴仪器，其在三个方向一层柔性的膜片，这样仍不能消除边角效应。上均用刚性板加载，试样采用立方体形式，其六个面完全被刚性板覆在２００３年，南京电力自动化研究所跟河海大学的研究者一起研发盖。这款真三轴仪通过三对彼此垂直的压力杆来施加压力，压力杆可ＺＳＹ－１复合型的真三轴仪器，此款仪器适用的试样尺寸为７ｃｍ×７ｃｍ以在彼此垂直的应变方向上滑动。此款仪器的工作原理较简单，并且×３．５ｃｍ。仪器的加荷方法：由液压施加中主应力和大主应力，由压力理论上能满足大变形量的要求，但是加工制作的费用却比较高，能施加室内的气压施加小主应力。此款仪器有效的避免

6、了中主应力的摩擦，的应力范围较小，不能有效的自动控制。而且在剪切的过程中，如果某并且在最大程度上降低了边角效应的影响，以此提高了真三轴仪器的一方向发生膨胀，另外两个方向的加荷板较难跟随，所以此款真三轴仪准确性。器不能有效模拟土层的实际破坏状态。３结论在２０世纪７０、８０年代期间，真三轴试验研究工作蓬勃开展，真三中国同国外的真三轴试验研究相对不平衡，中国的真三轴试验研轴试验侧重于研究岩土体应力历史路径及三维方向本构模型的建立，究工作相对来说要落后于国外的研究。但总体来说，国内外的真三轴并且进一步揭示了在三向应力条件下的岩土体的变形特性，尤其是逐试验的研究都还不成熟，较多

7、问题还有待我们去探讨。真三轴仪器是步进行对土体的侧向变形规律上的研究。值得一提的是，研究学者开研究在复杂应力条件下岩土体的应力应变特性的重要仪器，改进真三始了研究各向异性土体的力学特性，并建立了相应的岩土体本构模型，轴仪器存在的缺陷，并将其使用到各类岩土体的试验研究中去，都具有也有部分研究学者就围绕应力主轴旋转的问题展开研究，并建立了相极为重要的理论意义及实践价值。应的岩土体本构模型。真三轴试验能够更准确的模拟岩土体的实际应力状态。对以后岩在岩土体真三轴试验的研究工作中，相对来说，日本研究者在时间土体的力学特性研究将有很大帮助。上对真三轴的试验研究具