摩擦角
- 应用摩擦角,巧解动力学问题
高级教师)虽然摩擦角不是高中物理教材中的知识内容,但是利用摩擦角结合图解法常常可以简便求解一些涉及变力作用的动力学问题。下面就先介绍摩擦角的有关知识,再分别用解析法和摩擦角结合图解法求解两道动力学问题,展示应用摩擦角结合图解法解题的优越性,希望对同学们的复习备考有所帮助!一、摩擦角的有关知识若物体受到滑动摩擦力,则必然会受到支持力,将物体受到的支持力N和滑动摩擦力f合成为F,如图1所示,则。若接触面不变,则动摩擦因数μ不变,支持力N与合力F间的夹角α就是确
中学生数理化(高中版.高考理化) 2023年9期2023-09-19
- 高频循环荷载作用下砂土抗剪强度试验研究
土的黏聚力和内摩擦角等因素有关。除此之外,散体材料的振动特性在地震、振动流化床以及其它物理力学领域也存在相应的问题[11-22],国内外学者采用室内模型试验、动直剪试验和动三轴试验等手段,研究了振动作用对颗粒材料尤其是砂土强度特性的影响。Barkan[11]通过改进的动直剪仪研究了水平振动对砂土抗剪强度参数的影响,研究表明,振动强度是决定砂土内摩擦角和孔隙率大小的主要参数,并且砂土的内摩擦角和孔隙率都随振动强度的增大而不断减小。Grossman[12]认为
铁道学报 2023年8期2023-09-11
- 层状岩体PFC模拟的细观参数分析
参数对黏聚力和摩擦角的影响。采用PFC2D生成宽（W）为50 mm，高（H）为100 mm的数值试件，并进行三轴压缩模拟，颗粒的基本细观参数如表1所示，如无特殊说明，颗粒间的黏结距离值均取0。表1 基质细观参数2 细观参数对力学性能的影响2.1 颗粒半径的影响颗粒半径是PFC2D数值试件的基本参数，选择试件的宽度（W）与平均颗粒半径（R）的比值（S=W/R）为10、20、30、50、100、150，其余细观参数取值如表1所示，分别进行三轴压缩模拟。模拟结果
河南科技 2023年1期2023-02-11
- 颗粒形状对砂土力学特性的影响研究
出，土体临界内摩擦角的数值大小主要受土颗粒的形状、级配和矿物成分等物理因素的影响；GUO等[12]对2种不同砂土进行了常规三轴压缩试验，结果表明不同的颗粒形状对砂土的峰值摩擦角有着显著的影响，分析认为这是由于不同的颗粒形状引起了颗粒间不同的锁定作用；华文俊等[13]通过离散元软件PFC研究了砂土颗粒几何形状参数对砂土堆积体强度特性的影响。黄博等[14]通过引入颗粒形状特征的修正系数，从而推导出了砂土等效剪切模量和宏观剪切波速度公式；罗岚等[15]通过在不同
铁道科学与工程学报 2022年11期2022-12-13
- 土体强度参数对边坡稳定性的影响
，内聚强度和内摩擦角同时降低。试验结果表明，内摩擦角的敏感性较小，黏结强度较大，因此用同样的方法来进行处理是不合理的。2 计算模型影响边坡稳定性的因素很多，如计算模型的范围、强度参数(包括黏结强度和内摩擦角)。为了评估强度参数对安全系数的影响，使用一个简单的坡度，示意图见图1。图1中，边坡坡度为1∶2，地下水位低于地面约20 m，边坡内土壤容重为18 kN/m3，土质均匀。图1 边坡计算概况边坡的安全系数分别由费伦纽斯法、毕肖普法和强度折减法确定。通过改变
水利科技与经济 2022年9期2022-09-22
- 千枚岩土-红黏土混合土抗剪强度试验研究
a；φ为土的内摩擦角，(°)。由于试验仪器等原因，4个点不可能正好在一条直线上，目前常用线性回归来求解c和tanφ以减小误差[9]。3.1 掺合比对混合土黏聚力的影响制样含水率w为14%、18%和22%时，浸水与未浸水混合土黏聚力c随掺合比λ变化规律如图3(图3中，93，95，97代表未浸水压实度为93%,95%和97%时的强度指标，并用虚线连接；93sk，95sk，97sk代表浸水强度指标，后文图中sk标识均为浸水指标)。相同情况下千枚岩土的黏聚力最低，
重庆交通大学学报(自然科学版) 2022年8期2022-09-01
- 土工合成材料加固衬砌边坡数值模拟研究
不同粘聚力和内摩擦角的地基条件对加筋土挡墙抗震性能的影响；刘昌禄等[8]在卓尼某边坡工程中通过加筋土技术对边坡进行回填，分析了工程的整体性能变化；杜艳玲等[9]运用边坡稳定分析软件ZSlope 进行数值模拟， 分析了土工格室垫层对边坡安全系数及临界滑动面的影响；邹雨良等[10]使用TiO2水溶胶浸泡土工布,并结合室内紫外线照射、 水洗等试验验证了处理后的土工布抗老化特性。 本文采用PLAXIS-2D 软件对加筋土边坡的安全系数和最大总位移进行了研究，研究了
吉林水利 2022年7期2022-08-18
- 混凝土路面结构层间力学特性研究
间摩擦系数、内摩擦角、粘聚力来表征层间接触状态。混凝土路面结构层翘曲面板模型如图1 所示。图1 面板产生翘曲变形时模型2.2 模拟荷载分析在进行有限元模拟仿真计算时，行车作用的水平荷载也需要进行考虑，通常采用摩擦系数与垂直荷载的乘积，其方向与x 轴反向，且采用0.5 作为摩擦系数，水平荷载计算如下：式中：水平荷载为q，单位KN；摩擦系数为f；垂直荷载为p，通常为0.7Mpa。2.3 模型验证分析通过ANSYS 模型计算面层层底拉应力值与公式计算得到解析值相
科学技术创新 2022年24期2022-08-06
- 真空饱水衡量水对沥青混合料高温稳定性的影响
料内黏聚力、内摩擦角和动稳定度随饱水率的变化规律，并对多功能改性沥青混合料（MFMA）、SBS 改性沥青混合料（SBSMA）和基质沥青混合料（MA）进行对比研究.1 试验1.1 原材料基质沥青为中国石化70#沥青，其技术指标见表1.表1 基质沥青的技术指标Table 1 Technical specifications of basic asphalt矿料来源于浙江省某公路大修工程，确定沥青混合料的最佳油石比为4.3%（质量分数，文中涉及的掺量、比值等除特
建筑材料学报 2022年6期2022-08-03
- 直剪试验下保山地区黏土抗剪强度分析
式减小，土体内摩擦角随含水率的增大呈幂函数形式降低；李海龙［2］则通过分别对高液塑限红黏土、低液塑限红黏土在不同含水率的情况下进行直剪试验，结果表明两种黏土发生的破坏方式是不同的，液塑限红黏土发生的是塑性破坏，高液塑限红黏土发生脆性破坏变为塑性破坏，且当含水率不断增加时，高液塑限红黏土的粘聚力变化趋势呈现的是单峰，而另外一种红黏土变化趋势呈现的是双峰，并且其粘聚力最大是出现在塑限含水率左右；王中文等［3］以广梧高速云浮段红粘土为试样进行试验，表明其抗剪强度
低温建筑技术 2022年4期2022-06-14
- 基于仿生材料的根系固土力学机制
仑破坏理论，内摩擦角是评价根系加固作用一个重要的指标；然而，目前针对内摩擦角方面的研究相对较少，且结论尚不明确。陈洁等[13]研究发现随着含根量的增加，内摩擦角增大。吕建根等[14]认为含根量对内摩擦角影响不大。王月等[15]研究发现随着根长密度、根表面积密度的增大,土壤内摩擦角φ随之均呈对数增长。分析比较后发现结论存在分歧的主要原因为天然植物根系内摩擦角的变化不明显，且易受外界因素干扰，导致结论出现不同甚至相反的现象。因而，笔者为控制复杂因素的协同干扰、
中国水土保持科学 2022年2期2022-05-07
- 土体黏聚力和内摩擦角对SPP管桩竖向承载性状的影响
周土黏聚力和内摩擦角对SPP管桩竖向承载性状的影响，根据桩周土参数不同可以划分为表1所列工况，当研究不同黏聚力对SPP管桩竖向承载性状的影响时，内摩擦角取10°，当研究不同内摩擦角对SPP管桩竖向承载性状的影响时，黏聚力取40MPa。2.2 模型尺寸设置本次模拟选取的模型尺寸是桩身长度为15 m，桩径为0.6m，壁厚0.11m，以上尺寸属于相同变量；不同变量是土体的黏聚力和内摩擦角，具体数值见表1。SPP桩自距桩端2m向上设置3层侧肢，每层4个，呈十字形沿
河南建材 2021年12期2021-12-04
- 甘肃省会宁县跨祖厉河大桥地基土的快剪与固结快剪比对试验分析
剪强度参数（内摩擦角φ，粘聚力c）。室内测定土体抗剪强度参数的方法有快剪和固结快剪，快剪试验分为原状快剪试验和饱和快剪试验，固结快剪试验分为原状固结快剪试验和饱和固结快剪试验。通过这四种剪切试验获取土体的黏聚力和内摩擦角。对上述四组试验数据进行统计分析、比对、拟合，通过固结快剪试验得出的抗剪强度参数（黏聚力c、摩擦角φ）与直接快剪实验得出的抗剪强度参数存在较强的相关性。2 工程概况会宁县祖厉河生态长廊建设康家河至张湾道段跨祖厉河桥梁工程位于会宁县城下游约1
陕西水利 2021年10期2021-11-08
- 水利工程中等效内摩擦角在土体表面倾斜时的计算分析
，近似用等效内摩擦角φd来综合考虑粘聚力c、内摩擦角φ值对土压力的影响。目前常用的等效计算原理有3种：土压力相等原则、抗剪强度相等原则、土压力力矩相等原则。现主要对常用的第1种等效原理进行分析，根据其在土体表面倾斜时的相关计算，结合案例分析和讨论，为具体工程设计提供一定的借鉴。1.等效原理当挡土墙墙高h，墙后填土重度为γ，内摩擦角φ，粘聚力c，等效内摩擦角按土压力相等原理，常用的等效计算公式如下：其原理为等效前后墙后主动土压力相等，则原始计算公式为：式中：
河北水利 2021年9期2021-10-21
- 聚乙烯醇纤维加筋水泥固化疏浚土静力特性试验研究
土抗剪强度(内摩擦角φ和粘聚力c)的影响，分析其对疏浚土的影响规律，得出最优的PVA长度模数及其最佳掺入量．1 试验材料与方法1.1 试验材料(1) 土体试验疏浚土取自于长江中下游航道中水下疏浚土，经过污水厂脱水技术处理后，土体试样的力学特性指标如表1．表1 疏浚土的力学特性指标(2) 纤维材料试验用的聚合物纤维是聚乙烯醇纤维，简称PVA，在试验中所用到纤维长度模数M分别为3、6、9、12 mm 4种．表2 PVA纤维的物理力学性质(3) 水泥材料试验所用
江苏科技大学学报(自然科学版) 2021年4期2021-10-20
- 巧解四力作用下物体的平衡问题
解法;全反力;摩擦角中图分类号：G632文献标识码：A文章编号：1008-0333（2021）10-0083-03在处理力的动态平衡时，我们往往会采取正交分解的方法，建立平衡方程，讨论边、角等变化来判断力的变化，有时问题较复杂时，可将复杂的问题转换成物理模型，变物理问题为数学问题.有时，未免数学运算过于繁琐，此时，可用图解法求解力的平衡问题.可作出平行四边形或矢量三角形，通过其中一力的大小或方向变化，判断其他力的大小与方向的变化，往往用于三力平衡.若四力作
数理化解题研究·高中版 2021年4期2021-09-10
- 运用图解法直观分析自锁及临界问题
键词：图示法;摩擦角;摩檫力;自锁;临界问题中图分类号：G632 文献标识码：A 文章编号：1008-0333（2021）13-0079-02 一、提出问题在市级命题活动中，一道以摩檫力临界问题为考点的选择题引起了激励讨论，讨论的焦点有：是否存在自锁现象？在分析时是否需要考虑自锁问题？如果要考虑，那么在解析中如何分析？从讨论来看，命题老师知道自锁现象，但是对自锁现象的理解不深，就其物理意义更没有一个直观、形象的图式，继而遇到摩擦问题时表
数理化解题研究·高中版 2021年5期2021-09-10
- 黏聚力与摩擦角对三维边坡稳定性的影响分析
高、黏聚力和内摩擦角)情况下单面和双面二维边坡的稳定性，探讨了各参数对单面和双面边坡稳定安全系数的影响特征和规律。在以往学者的研究中，鲜有针对边坡黏聚力和摩擦角对边坡安全系数影响的较为全面的研究。因此，本文基于有限差分计算软件FLAC3D，选取了16组不同的黏聚力与摩擦角的组合，研究其对三维均质土体边坡的安全系数与破坏模式的影响。1 强度折减法本文采用大型数值分析软件FLAC3D内置的强度折减法对边坡进行稳定性分析。在边坡安全系数的求解过程中，边坡失稳的判
公路工程 2021年6期2021-02-14
- 摩擦角在解题中的妙用
功倍，比如利用摩擦角知识可以避开复杂的数学运算。【关键词】摩擦角 關键信息 物理模型 物理规律如图1所示，支持面的对物体的支持力为false，物体的滑动摩擦力为false，支持力与摩擦力合力为F，若接触面动摩擦因数为μ。设力F与接触面间所夹锐角为β。有： 其中β角被称之为摩擦角。解答一道物理题目通常分为四个阶段。第一阶段为审题阶段，在这个阶段里，同学们要去找到题目所告知的关键信息;第二阶段为构造物理情景，在这个阶段里，同学们要建立物理模型、想象物理过
青年文献·理论研究 2021年2期2021-01-11
- 有限范围填土主动土压力计算和数值分析
角和填土与坡面摩擦角的影响，对岸壁承受的主动土压力进行理论计算，并通过数值模拟与理论计算进行对比分析，验证理论计算的精度，为类似工程提供参考。1 有限范围填土主动土压力计算以往有限土体土压力问题，多指挡墙后方存在较陡稳定岩石坡面的情况，本文对任意角度稳定坡面的有限土体主动土压力进行推导[8]，其中假定条件包括：1）填土为理想散粒体；2）滑裂面为平面；3）滑动楔体为刚体。图2 有限范围填土主动土压力计算根据三角形ACD和BCD受力平衡，有：联立式（1）和（2
港工技术 2020年6期2021-01-04
- 扁铲侧胀试验确定砂土内摩擦角方法研究
)天然砂土的内摩擦角是岩土工程分析和设计中最受关注的参数之一，在确定桩基承载力、地基承载力和基坑工程分析方面具有举足轻重的作用，确定反映天然状态下砂土的内摩擦角显得尤为重要，一直是岩土工程勘察的重要工作。目前，确定砂土内摩擦角的方法主要为室内试验方法和原位测试方法。由于天然砂土的内摩擦角与土体的天然结构、状态、应力条件等密切相关，当采取室内试验方法时，原状砂土的取样和试样的制备不可避免地对砂土产生了扰动，原位结构性受到破坏。已有研究表明：室内试验确定的土体
中外公路 2020年5期2020-12-11
- 岩土工程最小勘探数据量确定方法
土层砂土有效内摩擦角ˊ变异性由一维正态随机变量表征ˊ=μ+σZ，在观测数据ξ下砂土有效内摩擦角ˊ均值的条件期望为：E[ˊ|ξ]=E[μ|ξ]+E[σZ|ξ]式中：E[μ|ξ]为勘探数据ξ条件下砂土有效内摩擦角的均值;E[σZ|ξ]为勘探数据ξ条件下砂土有效内摩擦角σZ的均值。由于Z为标准正态随机变量，E[σZ|ξ-]=0，则：E[ˊ|ξ-]=E[μ|ξ-]+E[σZ|ξ-]=E[μ|ξ-]=μˊ式中：μˊ为根据静力触探试验数据估计的砂土有效内摩擦角的均值。
中国房地产业·中旬 2020年6期2020-10-21
- 孔压静力触探在确定砂土内摩擦角中的应用
勘察工程中,内摩擦角是砂土的重要力学指标,是工程设计计算中最重要的参数之一。内摩擦角取值过高或者过低都会对工程设计、施工造成巨大的危害或者经济损失[1]。目前,海洋工程勘察过程中砂土内摩擦角的取值主要来源于室内土工试验,如三轴压缩试验、直接剪切试验、颗粒粒径、级配和密实度等。由于受海上作业环境的限制,砂土钻探取样过程易造成样品扰动而导致难以获得原状样品[2],使得通过室内试验确定砂土内摩擦角难度加大,特别对于薄砂层内摩擦角的确定,显得尤为困难。孔压静力触探
海岸工程 2020年2期2020-07-21
- 基于ANSYS的边坡稳定性关键参数分析
中的黏聚力和内摩擦角是较为关键的因素。已有研究表明[5～9]，岩土体变形剪切过程中，初始加载时主要是黏聚力抵抗施加的应力，当荷载达到临塑荷载，黏聚力达到峰值并开始降低，而土粒之间的摩擦力开始发挥作用，并逐步增大至最大内摩擦角值，岩土体剪切破坏过程中黏聚力和内摩擦角的衰减程度并不一致。因此实际工程设计中采取的粘聚力与内摩擦角同比例折减计算的准确性值得深入思考。本文基于ANSYS有限元分析，结合ANSYS边坡工程经典算例，首先选取初始折减系数（安全系数），将岩
陕西水利 2020年4期2020-06-04
- 摩擦角在中学物理解题中的应用
1400)1 摩擦角与全反力的概念图1如图1为静置于水平面上的物体受到水平方向拉力F的受力示意图,其中N为物体受到的支持力，f为物体受到的摩擦力，F′为物体所受到的摩擦力和支持力的合力，被称为全反力。当逐渐增大拉力F时：(1) 如果拉力F小于最大静摩擦力，物体将保持静止状态，但f会随着F的增大而增大，N不变，全反力F′会增大，且全反力F′与支持力N的夹角φ也会不断增大。(2) 当拉力F增大到最大静摩擦力时，物体仍然处于静止状态，此时静摩擦力增大到最大静摩擦
物理之友 2020年1期2020-03-04
- 考虑侧壁摩擦的采场矿沟顺序填埋计算分析
，但未考虑侧壁摩擦角对提高填埋体安全性、降低填埋成本所起的积极作用，计算结果偏于保守。国内研究多关注采场矿沟填埋应力场的理论分析与数值模拟、应力分布的拱效应等[9-15]，与国外研究进展有一定差距。因此，本文结合矿沟填埋的工程实际情况，综合考虑填埋顺序、侧壁摩擦效应，推导填埋料所需黏聚力及填埋体安全系数的计算新公式，并对其进行简化，分析矿沟深度与侧壁摩擦角的影响特性。1 矿沟填埋计算图1为填埋体的受力分析模型，图中H、B、L分别为矿沟的深度、宽度和长度，q
广西大学学报（自然科学版） 2019年4期2019-09-23
- 浅谈摩擦角在高中物理力学中的应用
李奕扬摘 要：摩擦角的应用在处理平衡态和非平衡态中多力作用下，计算力的最小值问题和摩擦力等，通过全反力减少受力个数，简化计算过程。在摩擦因数不变下，通过全反力的方向判定摩擦力的方向等，使相对运动中计算摩擦力得以简化。关键词：高中物理;摩擦角;全反力;摩擦力;高中物理中，研究的物体在外力的作用下，物体相对地面或斜面是运动的或即将运动的状态，通常计算力在什么方向出现最小值，或者计算斜面与地面间摩擦力如何变化或大小等问题。在受力分析过程中，涉及到四个力或者更多的
高考·下 2019年1期2019-09-10
- 内摩擦角对冻融岩石损伤本构模型的影响探讨
更社，吴禄源内摩擦角对冻融岩石损伤本构模型的影响探讨袁 超1，张慧梅2，孟祥振1，杨更社1，吴禄源3(1. 西安科技大学建筑与土木工程学院，陕西 西安 710054；2. 西安科技大学理学院，陕西 西安 710054；3. 中国矿业大学深部岩土与地下工程国家重点实验室，江苏 徐州 221116)基于Weibull随机分布和损伤力学理论，从岩石变形全过程的特点入手，选用Drucker-Prager准则，建立能反映冻融岩石各变形阶段特征的损伤本构模型。通过冻融
煤田地质与勘探 2019年4期2019-09-03
- 借助摩擦角 快解匀速运动问题
要求较高，引入摩擦角却可以避免繁琐计算，简化极值的求解.本文就通过例子感受引入摩擦角对问题解决的便利.一、依托摩擦角，研究水平面上的匀速直线运动例1一木块位于水平面上，木块与地面之间的滑动摩擦因素是μ(0A.F先减小后逐渐增大 B.F一直在增大C.F的功率逐渐减小 D.F的功率始终保持不变解析基本解法是先分析木块的运动状态，因木块速度保持不变，所以始终处于平衡状态，因此画出相关的受力图，根据力的合成与分解进行解题.经过一系列运算，可以判断出A,C正确.因运
数理化解题研究 2019年22期2019-08-26
- 含水率对不同状态红黏土抗剪强度的影响研究
标(黏聚力/内摩擦角)随含水率减小呈先减小后增大；董金玉，赵亚文等[9]通过不同含水率条件下高、低液塑红黏土的抗剪强度试验研究，在同一法向压力下高液塑限红黏土的抗剪强度和黏聚力值远大于低液塑限红黏土的抗剪强度和黏聚力值，高液塑限红黏土的内摩擦角值略大于低液塑限红黏土的内摩擦角值；梁斌、莫凯等[10]通过常规直剪试验分析了含水率条件对红黏土黏聚力、内摩擦角及各级法向压力作用下抗剪强度的影响；赵蕊等[11]对贵阳红黏土以击实法进行重塑样制备，设计不同含水量下的
贵州大学学报(自然科学版) 2019年4期2019-08-21
- 爆破振动作用下断层破碎带抗剪强度的劣化规律试验研究
碎带黏聚力和内摩擦角的可测性，故以试验试块的形式来对露天转地下开采高陡边坡进行爆破振动模型试验。参考文献[12-15]确定了试验中各关键物理量的相似系数以及相关物理力学参数，其中，围岩主要材料为闪长岩，断层主要材料为断层泥、破裂岩、压碎岩及少许角砾岩组成的集合体，并通过开展大量的常规物理力学特性试验，进一步求出模型边坡中上下盘围岩材料和断层破碎带材料的物理力学参数的取值，如表1所示。围岩和断层破碎带的相似材料质量比分别为：m(石膏):m(粗砂):m(中砂)
中南大学学报（自然科学版） 2019年6期2019-07-20
- 利用摩擦角巧解平衡态
面方向的夹角为摩擦角.合力与竖直方向的夹角最小为斜面倾角和摩擦角之差,最大为斜面倾角和摩擦角之和,由这一夹角的范围直接确定了外力的范围,这是应用摩擦角的闪光之处.2 受斜面向上方向恒定外力约束的物体将要沿斜面向下滑动时,斜面倾角等于摩擦角的2倍图4例2.如图4所示,粗糙木板的一端固定在转轴上,另一端固定有定滑轮,物块A置于木板上,通过轻弹簧与细绳跨过定滑轮与物块B相连.物块A的质量为M,物块B的质量为m,且M=2m,已知物块A与木板间的动摩擦因数μ=0.5
物理教师 2019年5期2019-05-29
- “摩擦角”知识在高中物理受力分析中的运用
决。如果运用“摩擦角”知识求解，就可避开滞后的数学知识，减少繁琐的数学计算。而“摩擦角”在高中教材中没有出现，如果教师只是简单的引入，不但不能帮助学生解决问题，还会加重学生负担。教师在教学中从简单的题目入手，通过变式教学，循序渐进，实现课内外知识的无缝对接，提高教学效率。关键词：摩擦角；变式教学；受力分析动力学是高中物理的重点知识，同时也是学生学习的难点，受力分析是动力学的基础，学会受力分析是学好动力学的关键。教学中立足课本知识，应用变式教学进行适当延伸，
考试周刊 2019年18期2019-03-07
- RT位移模式挡土墙非极限被动土压力探讨
1.1 内、外摩擦角墙后土体从静止状态到极限状态是一个渐变的过程，墙和土之的间外摩擦角δ与填土的内摩擦角φ随着挡土墙位移的增大逐渐发挥出来，直至达到最大值。在非极限状态下，δ处于初始状态外摩擦角δ0与极限状态外摩擦角δm之间，φ也处于初始状态内摩擦角φ0与极限内摩擦角φm之间。δ和φ都是挡土墙位移量S的函数[3]：式中：Kd为考虑墙体位移对δ和φ的影响系数，S为挡土墙平动位移量（注：RT位移模式挡土墙背面各点位移不同，各计算点的δ、φ不同），Sc为内、外摩
山西水利科技 2018年4期2019-01-05
- 基于双强度折减法的顺层岩质边坡稳定性分析
参数黏聚力和内摩擦角是主要的影响因素，自O. C. ZIENKIEWICZ等[1]、K. A. UGAI[2]提出强度折减法以来，强度折减法得到了国内外广泛的研究[3-5]。边坡稳定性计算分析中黏聚力和内摩擦角对其影响机制是不同的，在折减过程中也是有差异性的。洪毓康[6]认为，未加固的滑动面上的阻抗力由黏聚力和摩阻力两部分组成，边坡发生滑动时，滑动面上摩阻力首先得到充分发挥，然后才有黏聚力作补充。赵炼恒、郑颖人、唐芬等[7-11]在条分法的基础上推导了双安
重庆交通大学学报(自然科学版) 2018年10期2018-10-18
- 基于FLAC3D的某电站边坡稳定计算参数分析
土的粘聚力、内摩擦角和剪胀角等参数进行多个单因素的敏感性分析，确定稳定系数与有关参数变化的关系，从中找出影响边坡稳定的关键参数，进而指导边坡工程设计。2.1 粘聚力的影响计算确定粘聚力变化区间为[4 kpa，64 kpa]，变化梯度 Kc，即Ci=KcCi-1，其中Ci和Ci-1为第 i步变化对应的粘聚力和第i-1步变化对应的粘聚力。得到边坡安全系数与粘聚力的变化关系如表1。从表中可以看出，稳定系数对粘聚力的敏感度系数均为正值，表明稳定安全系数与粘聚力呈同
东北水利水电 2018年9期2018-09-25
- 共点力平衡问题中学生科学思维能力的培养
块与斜面模型；摩擦角；消元法目前，学生思维能力的培养越来越得到重视，[1]培养学生的思维品质是发展其智能的突破口。科学思维是物理学中重要的能力与品质，通过高中阶段的学习，学生应能对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系达到正确认识，能通过分析综合、推理论证等科学思维方法对不同观点和结论提出质疑、批判，进而提出创造性见解。另外，学会从定性和定量两个方面进行科学推理、找出规律、形成结论，解决实际问题。一、力学习题教学中学生面临的问题现状分析共点力平衡问题是学生
中学课程辅导·教学研究 2018年4期2018-09-11
- 基于改进拟动力法的主动土压力分析研究
数、超载角、内摩擦角以及挡土墙倾角对挡土墙设计影响大。地震；挡土墙；主动土压力；临界破裂角；改进拟动力法挡土墙作为一种常见的支挡结构，可以有效地防止墙后岩土体失稳破坏，被广泛地应用于建筑、水利、交通等工程中[1]。因此，挡土墙土压力的计算一直是工程界的一大课题，特别是地震条件下动土压力计算问题，国内外学者专家均做过大量的研究[2-5]。目前，挡土墙地震土压力的计算方法主要有Mononobe-Okabe，它属于拟静力方法的范畴。拟静力方法是将地震荷载简化为恒
河北工程大学学报(自然科学版) 2017年3期2017-10-24
- 巧用摩擦角解决高考力学中的极值与临界问题
摘要：巧妙利用摩擦角解决高考力学中的有关摩擦力的极值和临界问题。关键词：摩擦角；高考试题；极值与临界问题摩擦角是力学中的一个基本概念，它是研究摩擦问题的另一个重要物理量。灵活运用摩擦角及其相关知识，可以巧妙解决有关摩擦的力学问题。下面结合几道高考物理力学中的极值与临界问题，就摩擦角的相关概念及其应用做一介绍。一、 摩擦角简介1. 全反力是物体所受的支持力N与摩擦力fk的合力。2. 滑动摩擦角用φk表示（如图1所示），其大小由动摩擦因素来决定，tanφk=f
读天下 2017年21期2017-09-29
- 巧用摩擦角概念 作图解高考题①
6060)巧用摩擦角概念 作图解高考题①涂 杰(广东省肇庆中学，广东 肇庆 526060)摩擦力既是高中物理的难点,也是高考考查的热点,本文引入摩擦角概念，分析其特点,并以高考题为例,通过作受力分析图,运用合力与分力的关系,将受多个作用力的问题简化,解答准确快捷.摩擦角;受力分析;合力与分力设物体受到的最大静摩擦力f与支持力N的合力为FR,FR与支持力N的夹角α为摩擦角,若滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力,则有tanα=μ,μ为物体与接触面间的动摩擦因数,在
物理之友 2017年2期2017-03-16
- 考虑土拱效应的铁路刚性挡墙主动土压力计算方法
2，φ为填土内摩擦角。假定滑裂土体的小主应力迹线为圆弧曲线［2-3］，见图1。滑裂体内部土体的应力莫尔圆见图2。图1 微元滑裂体小主应力迹线图2 滑裂体内土体应力莫尔圆1.2土应力分析根据图2，可得微元滑裂体内任意点水平平面上的竖向应力σv为式中：同理，可得微元滑裂体墙面处的水平应力σahw、剪应力w、主应力偏转角θ分别为［7］式中，δ为墙土摩擦角。1.3侧向主动土压力系数假定滑裂体中小主应力迹线为圆弧线，则可得σahw与微元滑裂体水平面上的平均竖向应力σ
铁道建筑 2016年4期2016-10-17
- 地震作用下影响加筋挡土墙性质的有限元分析
kPa，固定内摩擦角 20 度不变，将模型填土的粘聚力分别设为 5 kPa、10 kPa、20 kPa、30kPa。模型其他参数和模型相同，对这4组模型的结果在静力和7度地震作用下进行比较分析。由图2可知：加筋土挡墙位移随填土的粘聚力的增大而减小，减小幅度随填土的粘聚力的增大而增大。静力作用下，填土粘聚力从5 kPa增大为30 kPa，加筋土挡墙最大位移由25mm减小为 12mm，减小 13mm，最大位移发生在墙体的中部。加筋土挡墙底部位移由 10mm减小
中国建筑科学 2016年7期2016-08-16
- 不同摩擦角对条形地基极限状态的影响分析
条形地基在不同摩擦角下达到极限时的云图状态和极限承载力进行有限元求解分析，并与理论极限承载力对比。结果显示：摩擦角超过一定范围地基将不会达到极限状态；运用ABAQUS软件里的D-P准则得到的结果更接近理论解。关键词：条形地基；摩擦角；D-P准则；极限承载力1 D-P准则有限元计算运用D-P准则计算分别得到摩擦角0°、5°、10°的条形地基变形以及塑性应变状态云图。2 结果分析与展望结果分析：地基变形最大值、应力最大值和塑性应变最大值分析：通过ABAQUS软
科技创新与应用 2016年9期2016-05-14
- 钢纤维混凝土桩静载试验数值模拟
体粘聚力和桩体摩擦角对钢纤维混凝土桩变形的影响。由计算结果发现，当桩周土体的粘聚力较小时，适当增大桩周土体的粘聚力，有利于减小桩体发生塑形变形后的沉降量。适当增大钢纤维混凝土桩的摩擦角，有利于提高桩体的刚度，减小桩体发生塑性变形后的压缩量。[关键词]钢纤维混凝土桩; 粘聚力; 摩擦角; 变形0引言钢纤维混凝土是将短的、不连续的钢纤维随机分布于混凝土中而形成的一种新型复合材料。钢纤维的掺入对混凝土有阻裂、增强和增韧的作用。这使得钢纤维混凝土具有如下的物理力学
公路工程 2016年1期2016-04-21
- 超厚滑坡稳定性数值分析
并研究滑带土的摩擦角及内聚力对超厚滑坡安全系数的影响。结果表明:采用强度折减法计算安全系数与采用不平衡推力法的计算结果基本一致,二者误差不超过5%,说明所建立H0-2-2滑坡数值分析模型是可靠的;滑坡后壁局部滑塌,与实际勘测结果一致;滑坡属于推移式滑动,发生剪切破坏的潜在位置在滑坡体中段及后端;安全系数随着摩擦角及内聚力的增大而增大,摩擦角增大70%时,安全系数增大5.4%,内聚力增大70%时,安全系数增大10.7%,且后者对安全系数的影响比前者大。关键词
甘肃科学学报 2016年1期2016-03-24
- 考虑含水率的不同砼－土界面粗糙度的剪切试验研究
为砼土界面的内摩擦角。含水率由6%增至10%过程中，光滑界面的粘聚力由4.34kPa增至7.075kPa，含水率12%时则又减小至6.212kPa，即在一定范围内，随着含水率增大，粘聚力增大，而过高的含水率则会使粘聚力减小，粗糙界面的粘聚力由10.75kPa增至14.4kPa，含水率12%时则又减小至12.5kPa，可见，粗糙界面相对于光滑界面粘聚力有了明显的提升，而且含水率对粗糙界面和光滑界面有着相同的影响趋势;通过摩尔库伦准则，反算出内摩擦角，可看出随
城市地理 2015年12期2015-11-19
- 填土边坡潜在滑面抗剪强度指标取值的两个问题
碎石土类填土内摩擦角取值。因颗粒大且无粘性，进行剪切试验存在困难；其休止角又因大颗粒的尺寸效应而随坡高变化；相关规范亦无明确规定。目前主要根据经验进行取值，这使得取值有较大随意性。在勘察设计中，不少人将降雨工况下碎石土类填土内摩擦角取20°～25°。二是填土与岩石界面抗剪强度指标取值。现场剪切试验难度较大；相关规范仅针对稳定岩坡倾角不小于均质土体破裂角时的支护力计算作出规定 （摩擦角取0.4～0.7填土内摩擦角，粘聚力取填土粘聚力）[1]，对边坡抗滑稳定性
重庆建筑 2015年9期2015-09-13
- 巧用摩擦角解力学中的摩擦临界极值问题
31600）用摩擦角结合图示分析求解力学中的摩擦临界极值问题较简单.1 基本概念和规律1.1 摩擦角图11.2 自锁现象图2如图2可得，若沿与法线成角θ≤φ的方向对A物体施力F推它，则该力沿A、B接触面切线方向的分力大小Fx＝Fsinθ＝Fytanθ，其中Fy为F沿法线方向的分量，以FN表示B对A的支持力，fm表示A、B间的最大静摩擦力，在FN≥Fy的情况下，有Fx＝Fytanθ＜FNtanφ＝fm.表示无论F多大，都不能使A、B间发生相对滑动，这一现象叫
物理教师 2015年10期2015-07-25
- 无黏性泥沙休止角与表层沙摩擦角试验
休止角与表层沙摩擦角试验孟 震1，王 浩1，杨文俊2(1. 清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室，北京 100084； 2. 长江科学院水利部江湖治理与防洪重点实验室，武汉 430010)鉴于对泥沙颗粒水上和水下休止角孰大孰小的认识还不统一、分选系数η对非均匀沙休止角影响的认识还存在分歧以及对泥沙休止角与表层沙摩擦角差异性的研究还不够全面，进行了无黏性重质均匀和非均匀沙的休止角和表层沙摩擦角试验．休止角试验采用依水槽内一侧的自然堆积法，表层沙摩擦角
天津大学学报(自然科学与工程技术版) 2015年11期2015-06-05
- 改进的主动土压力计算方法
用非极限状态下摩擦角参数替换经典土压力理论的极限摩擦角，即采用了土的抗剪强度发挥值的概念，能够反映位移变化对墙后土体应力状态的影响。文献[7]针对平动模式下的刚性挡土墙，建立了内外摩擦角与位移之间的关系式，分析了最不利情况下墙后土楔体的受力情况，得到考虑位移效应的非极限土压力公式。文献[8]基于朗肯土压力基本原理，假定填土内摩擦角与该点土体位移呈非线性关系，提出考虑位移影响的主、被动土压力计算公式。文献[9]利用卸荷路径三轴试验中径向应力和应变间较好的双曲
岩土力学 2015年5期2015-02-13
- 复习课中递进式教学法的应用——巧用摩擦角解力学中的摩擦极值问题
应用 ——巧用摩擦角解力学中的摩擦极值问题黄伟(湖北省汉川一中，湖北汉川431600)摘要：本文以“巧用摩擦角解力学中的摩擦极值问题”为例,介绍在高中物理复习课的教学中,采用递进式教学法的策略,设置一个由浅入深的梯度,可以化难为易，达到较好的教学效果。关键词：摩擦角;极值;递进式教学法在高中物理复习课的教学中,一些较复杂的问题往往让学生“消化不良”，此时采用递进式教学法，往往能够达到较好的教学效果，以下以“巧用摩擦角解力学中的摩擦极值问题”为例予以说明.1
物理之友 2015年11期2015-02-02
- 自升式平台桩靴砂箱设计研究
心砂层厚度、内摩擦角及弹性模量三个参数对砂层载荷传递效果的影响，设计合理的砂箱结构以保证平台升桩时坞底结构和自升式平台的安全。自升式平台；砂箱；坞内升桩；内摩擦角；弹性模量0 引言为了更好适应船舶工业的发展，国内船厂开始着手海洋工程的研究和开发，积极探索如何在现有基础设施上建造海工产品。上海外高桥造船有限公司为了完成JU2000E型自升式平台项目，在船坞内进行总装。由于受船坞深度的限制，需升桩以便安装悬臂梁，同时能够检验升降系统承载能力和操作性能，包括齿条
中国海洋平台 2014年4期2014-08-11
- 非极限状态挡土墙土压力计算
对挡土墙墙背的摩擦角必须达到最大值。Sherif 等[6-9]通过模型试验发现非极限主动状态土体达到极限状态时，摩擦角必须达到最大值。周应英等[10-11]分别对砂土填料和压实黏性填土在挡土墙平移情况下进行了土压力试验研究，发现墙体位移对挡土墙上土压力分布有很大的影响。龚慈[12]认为结构物受到的土压力应处于静止土压力和主动土压力之间，经典土压力理论不能计算该状态下的主动土压力。徐日庆等[13]针对刚性挡土墙平动模式下考虑位移效应，建立了墙背与填土间外摩擦
中南大学学报（自然科学版） 2014年5期2014-04-01
- 初始含水率和改良材料掺量对膨胀土抗剪强度的影响
土的黏聚力及内摩擦角均大幅增大,且黏聚力的增大幅度比内摩擦角的增大幅度大。但大多数的研究局限于在最佳含水率下分析改良膨胀土抗剪强度的变化规律,并没有深入分析不同初始含水率对改良膨胀土抗剪强度指标的影响[4]。再者,化学改良方法施工工艺复杂,现场拌和困难,且对环境污染较大。针对这些不足,本文结合湖北省宜昌市小溪塔至鸦鹊岭一级公路改建工程,对使用风化砂、水泥、石灰和粉煤灰改良的膨胀土抗剪强度进行比较,通过改变初始含水率,研究不同改良材料、不同初始含水率、不同改
水利水电科技进展 2014年3期2014-03-22
- 苯板与土工膜的摩擦特性试验研究
定仪与非散粒体摩擦角测定仪 (该仪器是新疆农业大学水利与土木工程学院自行研发的具有国家发明专利的测试仪器)测定苯板与土工膜的摩擦特性，分析两种试验结果，为苯板在实际工程应用提供设计参数。1 试验设备1.1 TZY-1土工合成材料综合测定仪该仪器主要用于土工合成材料的力学特性试验和土与合成材料相互作用特性试验。垂直荷载采用高精度调压阀和滚动隔膜气缸组成的闭环反馈稳压系统；水平荷载采用应变控制加荷方式，由电机驱动变速箱均匀施加；数据处理由8031单片微机控制，
水力发电 2013年5期2013-10-20
- 各向异性对土质边坡稳定性的影响
性效应，而对内摩擦角效应未作深入分析。为进一步分析内摩擦角φ的各向异性对边坡稳定性以及临界滑裂面位置的影响规律，本文以规则的均匀土质边坡为研究对象，采用Spencer法对边坡安全系数随内摩擦角各向异性程度的变化规律进行了计算分析。其中，为简化计算，内摩擦角随滑裂面方向的变化规律采用线性假定。图1 砂土强度各向异性试验成果(引自Tatsuoka等[1])图2 土质边坡滑裂面与沉积面夹角变化1 计算方法考虑图3所示的均质土坡，图示弧线为其临界滑裂面。若记该均质
中国矿业 2011年12期2011-01-22
- 土的直剪试验研究
(kPa)和内摩擦角φ(°),其成果统计见表3。表3 土的抗剪强度试验成果统计表从表3统计中可以看出,不论是原状样,还是重塑土制样,非饱和土的固结快剪所得的内摩擦角φ值最大,饱和快剪的内摩擦角φ值最小;A样品与D样品饱和快剪与饱和固结快剪的内摩擦角相差小于1°,其原因是由于二者的塑性指数Ip＜7,土颗粒较粗,粘粒含量偏小,属于砂性土,样品中的水分在有荷重情况下极易排出,且直剪仪为不完全封闭状态,在饱和快剪时,虽然试样上下均垫有不透水膜,但试样在加荷的瞬间,
山西建筑 2010年7期2010-08-21