專業(yè)英語翻譯

1、土建學(xué)院 礦建2012王偉201201021532田野201201021525在應(yīng)力和應(yīng)變發(fā)展的實驗研究杰爾克Dijkstra，代爾夫特理工大學(xué)，荷蘭代爾夫特，broere Wout，代爾夫特理工大學(xué)，荷蘭代爾夫特，A. Frits van Tol，代爾夫特理工大學(xué)/ geodelft，荷蘭代爾夫特，摘要：本文提出了一個模型樁的荷載試驗結(jié)果光彈性材料。在本試驗土壤為代表的效應(yīng)的敏感玻璃顆粒的組件，它允許為應(yīng)力光學(xué)測量。在相同的測試設(shè)置，繞樁位移，利用數(shù)字圖像測量相關(guān)（DIC）。在樁的應(yīng)力和應(yīng)變記錄。測試進行了在松散介質(zhì)致密顆粒組件。樁周圍的應(yīng)力和應(yīng)變的發(fā)展端樁軸進行量化，提出了。為寬松的條件，

2、結(jié)果表明在應(yīng)力影響不大狀態(tài)。為中密條件明確的應(yīng)力變化觀察。介紹：位移樁往往用于樁基礎(chǔ)。這些樁安裝在地面達到承重層，優(yōu)選砂，即40 - 60樁徑下表面。的位移樁安裝過程中樁周土的推在安裝過程中的扭曲。的影響安裝過程中更是如果樁靜壓驅(qū)動復(fù)雜但不進入的地方。在正常的工程實踐安裝的影響占在經(jīng)驗設(shè)計法。然而，當(dāng)樁基模擬中嘗試有限元程序，安裝階段往往不考慮，部分原因是由于無法應(yīng)付大量的菌株和部分由于材料的有限的知識位移樁的行為。本文提出的實驗的一部分更廣泛的研究工作，土壤行為位移樁在頂進施工砂的研究。我們的目標(biāo)是量化的應(yīng)力變化狀態(tài)，剛度和強度性能性能，由于樁安裝。的目的是制定這些基礎(chǔ)土壤性質(zhì)適合本構(gòu)模型有

3、限元程序。在過去的幾次嘗試已作出不僅形象，但也量化在前進的位移位移樁。robinsky &墨里森（1964）用60Co源照射leadshot（嵌入在模型樁在砂）。一個聯(lián)合放射源的使用與leadshot允許作者看成土。小林和深川（2003）用一種類似的X射線成像技術(shù)結(jié)合圖像處理的實際量化的位移。然而，在大多數(shù)情況下，模型試驗包括一個在一個平面應(yīng)變模型一面玻璃墻結(jié)合，使得位移可以可視化，例如berezantzev等人。（1961）或最近yasafuku與海德（1995）。后者的作者用不同顏色的沙子來檢查周圍的樁位移。所觀察到的量化有時由兩個位移隨后的照片由一個偽立體聲由戴維森和使用的成像技術(shù)bog

4、hrat（1983）和皮特和尼文烏伊斯（1986）。這些作者用這種方法探討周圍的位移觸探砂。最近的幾次迭代，數(shù)字圖像相關(guān)法（DIC也稱為粒子圖像測速，PIV）為在巖土位移測量模型試驗已出版。這種方法允許更精確的測量從比較兩個位移隨后的圖像。這些出版物白色與博爾頓的工作（2004）研究了誰在靜壓樁的位移，可能是已知的最好的。的位移和測量衍生物（株）不足以得到一個明確的的土壤行為概述。理想的情況下，也樁周圍應(yīng)力應(yīng)被稱為一個更好的了解現(xiàn)象。然而，測量在土壤應(yīng)力往往也仍然是有限的幾個點測量。這些大多是在模型的邊界，或在儀表樁。在其他情況下，應(yīng)力由傳感器所測得的埋在土壤中。這些傳感器當(dāng)所有應(yīng)力變得很復(fù)雜

5、組件是必要的。同時，影響在測量結(jié)果的傳感器難以量化。大量的傳感器將需要得到詳細(xì)的應(yīng)力場。它有可能獲得詳細(xì)的信息粒狀材料的應(yīng)力分布采用光彈性測量方法。的土壤是由光彈顆粒代替材料，在這種情況下，玻璃顆粒（若林，1957；演出，1976）。碎玻璃的行為類似于砂因此，這是一個正確的粒子代替砂行為研究。為了消除散射光的孔隙填充用液體具有相似的折射指數(shù)為玻璃顆粒。當(dāng)樣品加載應(yīng)力路徑可以是可視化采用圓形偏光鏡（例如若林，1957）。定性的這些應(yīng)力路徑的可視化，如下所示由幾位作者，可擴展的這些應(yīng)力路徑的量化，見allersma（1987）。應(yīng)力和應(yīng)變測量在一般情況下，顆粒物質(zhì)的行為不彈性的，往往是假設(shè)當(dāng)制定一

6、個應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。因此，它得出的應(yīng)力是不可能的從增量應(yīng)變測量。的強調(diào)必須單獨測量的菌株。在這種情況下，該方法開發(fā)的allersma（allersma 1987，allersma和broere為2002）在光彈性應(yīng)力測量的材料是。的方向主應(yīng)力和主應(yīng)力沿光程差的測量一個自動化的圓偏振鏡。在光彈性材料在各個折射方向依賴的正應(yīng)力那個方向。應(yīng)力差主應(yīng)力方向，即剪切應(yīng)力，導(dǎo)致一個相對速度差隨后在極化的變化。這種變化的遲緩可以被測量到的得到的剪切應(yīng)力在一個點。最大剪應(yīng)力在一個點可以來自的橢圓偏振光。從圓極化光的變化光為橢圓偏振光時穿過樣品，所造成的在材料應(yīng)力。如果在一個或多個點的完整的應(yīng)力狀態(tài)是已知的，絕對

7、值應(yīng)力張量可以通過整合平衡方程。在本試驗垂直應(yīng)力的計算在樣品上測得的附加費。應(yīng)變分量的計算從測得的位移場。這位移場是從兩個通過互相關(guān)圖像算法。雖然較新的這種方法已經(jīng)被巖土力學(xué)在幾年的流體力學(xué)。一個很好的概述是指變性疏水和科恩（2004）。數(shù)字圖像可以被解釋為在每個像素位置的強度函數(shù)。當(dāng)兩個圖像，這些功能是交叉相關(guān)的峰值相關(guān)值，最佳匹配位置被發(fā)現(xiàn)。最佳的相關(guān)的第二圖像來源被轉(zhuǎn)移到這個新的位置。這種轉(zhuǎn)變是相等的大小和方向兩個圖像之間的位移。然而，圖像需要的的玻璃顆粒的邊緣仍然可見。這個結(jié)果在足夠強度的差異圖像。因此在計算位移場能成功。本試驗自由使用MPIV對森昌MATLAB工具箱（2003）是用。

8、這個工具箱的最初設(shè)計的流體動力學(xué)。它包括，除了傳統(tǒng)的互相關(guān)算法，也最小平方差（MQD）方法。后者的方法是更強大低對比度圖像的差異。它是在事實上完全適合于檢測在玻璃顆粒的裝配動作。該菌株是通過映射推導(dǎo)矩形網(wǎng)格，通過位移場隨后產(chǎn)生的變形量由節(jié)點位移元。菌株在元線性插值采用形狀函數(shù)得到從史密斯格利菲斯（1998）。測試設(shè)置和測試程序測試裝置包括一個保險箱與內(nèi)部尺寸H x寬400毫米400毫米與D = 21 mm，見圖1。前部和后部的雙方由玻璃。樁由鋼帶5毫米，厚度為同一深度模型（21毫米）。在雙方的樁額外附加“Q”是用于增加樣品中的應(yīng)力水平。無論是附加費及樁頭配備負(fù)載細(xì)胞。圖1：前視圖模型的建立樁承

9、載的計算機控制步進電機。附加費，另一方面，手動調(diào)整。在測試過程中由于表面有效降低附加費顆粒組裝的動作。在這種下降更為松散的組件在中密那么明顯裝配。玻璃顆粒的粒徑1毫米和2毫米之間。材料行為比較的沙子粒徑為三軸試驗證明通過allersma（圖2。）。根據(jù)allersma，內(nèi)摩擦角砂這個粒子的大小約為310約330碎玻璃。兩種類型的樣品用于制備。寬松的條件玻璃顆粒倒入液體。為中密條件下玻璃灌入保險箱，加密，和液體通過泵樣本底部到頂部。在這兩種情況下附加費50千帕的樣品制備后的應(yīng)用。為產(chǎn)生的空隙率的條件下是 1。對于中等密實的制備0.6的空隙率被發(fā)現(xiàn)。圖2：在破碎的玻璃三軸試驗（從allersma

10、1987）機械偏光鏡安裝在計算機控制的X-Y掃描儀和掃描在一個面積約600點壓力約350毫米200毫米的中心樁端（每個測試圖3A和4A顯示）。計算機控制的數(shù)字相機集中在同一區(qū)域內(nèi)的利益。樁樣品后安裝制備和應(yīng)用附加費。后每一個載荷步1毫米樁的荷載和附加費是注冊。隨后，的PIV分析拍攝。的用偏光鏡應(yīng)力測量第十個載荷增量后進行，即樁頂位移10 mm后。測試結(jié)果用于測試在寬松的條件（空隙率=1），圖3給出的試驗結(jié)果。圖顯示）的試驗條件，其中結(jié)果，B）樁在安裝，C）的應(yīng)力雜交后代從用圓形偏光鏡測量，D）的位移矢量的計算（體積應(yīng)變和應(yīng)變分量剪應(yīng)變）?？偨Y(jié)以上這些菌株最后十個位移增量。的應(yīng)力是在最后的結(jié)果載

11、荷步。在這一階段，樁嵌入大約70毫米為碎玻璃。對搜索窗口位移矢量小于的應(yīng)力測量的搜索窗口。這些窗戶的確切位置了圖3A的黑色矩形表示。PIV搜索窗口的灰色矩形代表應(yīng)力搜索窗口測量。從測試結(jié)果中密條件（空隙率= 0.6）描述圖4。所有信息的使用的應(yīng)力測量的搜索窗口與PIV分析在圖4A給予再次。樁在安裝過程中，應(yīng)力雜交，位移向量和計算應(yīng)變分量顯示。也在這安裝完成后的樁案件嵌入玻璃70毫米。錫的無花果。3b和4b的荷載對樁頭樁安裝過程中監(jiān)測了。的在粒子裝配的松弛，引起的冗長的應(yīng)力蠕變測量，是顯而易見的。每個浸在粒子裝配的徐變引起的在晚上，當(dāng)測試停止。的樁基施工圖顯示了整個安裝程序的另一圖最后十負(fù)荷中只

12、顯示情況最后一步之后的步驟或情況。對于中等密實的極限載荷組件是小于為松散的組件可以通過不同的解釋測試執(zhí)行。每次夜間靜止的松散的試驗費又增加到50 kPa。中等密度測試沒有更新的執(zhí)行附加費。的位移矢量圖顯示有限段的樁尖周圍（寬度樁5毫米）。該區(qū)的影響由樁安裝過程中可以看到在計算應(yīng)變的地塊更清楚。為松砂擾動區(qū)約為四樁徑寬約兩樁直徑高。在中密玻璃組件的擾動區(qū)是相似的寬，但稍高的。圖3C和4C的方向和大小主應(yīng)力表示的影響有限在應(yīng)力樁安裝過程狀態(tài)。附加費占主導(dǎo)地位的應(yīng)力樣品中的狀態(tài)。應(yīng)變圖表示影響很小的區(qū)。分辨率應(yīng)力測量系統(tǒng)是有點太粗檢測這樣的局部效應(yīng)。在這地區(qū)的一個旋轉(zhuǎn)的主應(yīng)力方向被發(fā)現(xiàn)。在情與中密制

13、備的應(yīng)力在樁端更為明顯比較松散的組件。在松散的誘導(dǎo)的應(yīng)力狀態(tài)附加費是主要的應(yīng)力旋轉(zhuǎn)繞樁。在應(yīng)力旋轉(zhuǎn)在中密條件下的樁由樁安裝造成的。在這種情況下在樁身應(yīng)力的旋轉(zhuǎn)也較大在大小。在寬松的條件失效模式，它可以在三維視圖，楔形不可見的向上運動的粒子。這是類似的發(fā)現(xiàn)與皮特尼文烏伊斯（1986）。沿垂直軸位移，由于軸發(fā)生摩擦，但，相對于位移低于樁提示和樁身位移，這些都是很有限的測量在中密裝配有向上運動檢測。玻璃顆粒甚至開始向樁在這種情況下。然而，這個向后的動作幅度相比非常小的初始外向運動（約10%的初始外向運動）。動員的土壤位移接下來對樁軸是更大的比較在寬松的條件。派生的體積應(yīng)變和剪切株無花果的最后兩個圖。

14、34英鎊。樁是繪制這些數(shù)據(jù)在安裝結(jié)束。符號的差異剪切對樁左側(cè)應(yīng)變相對于剪切右側(cè)應(yīng)變樁的源于簽署公約。作為前面提到的壓應(yīng)力應(yīng)變?yōu)樨?fù)。當(dāng)?shù)乃缮?，中密研究裝配是比較大的差異體積和剪切應(yīng)變觀測。的在較寬松的條件下最大值發(fā)現(xiàn)附近的軸，而在介質(zhì)密集的組件的最大值對樁尖的角探討雖然結(jié)果是令人鼓舞的，一些改進預(yù)見得到均勻的更好的應(yīng)力模式表示位移樁。比樁徑和粒徑之間的現(xiàn)在5、應(yīng)該增加 20。然而在這種情況下，一個更大的保險箱必須為了避免邊界效應(yīng)。附加費的應(yīng)用也在回顧。而不是恒定的位移，一恒定的負(fù)載上的樣品考慮。不僅幅度量化主應(yīng)力方向的旋轉(zhuǎn)，但還推導(dǎo)的水平應(yīng)力附近的位移粒子裝配樁是在發(fā)展。最后，一系列的測試將擴展

15、粒子的附加的初始條件裝配。結(jié)論樁模型試驗進行松和中密條件。在寬松的條件的結(jié)果顯示在受力樁的安裝的影響小狀態(tài)。對于中等密實的條件應(yīng)力的變化更為明顯。在這兩個例發(fā)生應(yīng)力旋轉(zhuǎn)。在培養(yǎng)基中這種效果是更密集的組件明顯的。在寬松的條件失效模式類似于一個楔形。這不同于在中等密集的裝配情況，這里也有一些向上運動對軸的運動被發(fā)現(xiàn)。的影響區(qū)樁周圍較小寬松的條件?？拷S的菌株大得多的中密裝配。參考文獻allersma，h.g.b.，1987。光學(xué)分析在光彈顆粒的應(yīng)力和應(yīng)變組件。博士論文，代爾夫特理工大學(xué)技術(shù)。allersma，h.g.b.和broere，W.，2002。周圍應(yīng)力光學(xué)分析顆粒材料中的穿透探頭。土力學(xué)中

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