复杂应力条件下饱和松砂的不排水动力特性试验研究

复杂应力条件下饱和松砂的不排水动力特性试验研究

郭莹[1]2003年在《复杂应力条件下饱和松砂的不排水动力特性试验研究》文中指出土工建筑物与地基中土体的初始应力状态是复杂多样的,在主应力大小发生变化的同时,主应力的方向也在不断地变化。在如此复杂的初始应力状态下,当进一步承受波浪、地震等复杂循环荷载作用时,土的动力特性与本构关系将变得更加复杂。因而在实验室研制、开发能够模拟复杂初始应力条件和复杂循环剪切荷载状态的先进土工设备,并依此进行复杂波浪荷载环境或地震荷载条件下土的动力特性研究,是深入研究复杂荷载条件下土工建筑物与地基的静、动力响应与稳定性分析的基础与前提。这一问题不仅是土动力学与岩土地震工程研究中至关重要的基本课题,而且也是海洋平台等重大工程设施设计中首要解决的实际问题。 本项研究力图能够考虑多种复杂初始固结条件与多种循环荷载条件及其组合影响,为研究复杂应力条件下土体的动力特性与本构关系,研制与开发静、动叁轴—扭剪多功能剪切试验设备,发展实用的试验测试技术。并在此基础上,针对福建标准砂,着重系统地研究主应力方向对饱和砂土在多种复杂循环荷载条件下动力特性的影响,探讨了动力变形特性与应力—应变关系及动强度与孔隙水压力增长规律和残余应变发展模式,从而为土工动力稳定评价发展合理而实用的分析理论与计算方法提供了必要的试验基础。开展这项研究不仅对促进土动力学与海洋土力学学科的发展奠定坚实的试验基础具有很强的理论意义,而且对于改进重大工程结构及地基设计具有较大的实际参考价值。 为了研究波浪与地震等复杂荷载条件下土的动力变形与强度特性,必须研制与开发能够实施复杂应力路径试验的先进的土工设备。在对设备设计有关的各类问题进行了广泛而深入研究的基础上,根据学校211工程重点学科“海洋和近海工程”建设计划,全面提出了这种设备的各种功能要求和技术参数,由日本诚研舍株式会社进行具体设计并加工制造,共同研制与开发了“土工静力—动力液压叁轴—扭转多功能剪切仪”。进而完成了该设备的调试和运行及完善工作,该设备能够实现均等固结、多种不同初始条件下的非均等固结、K_0固结等多种复杂固结条件,静、动叁轴拉压剪切与静、动扭转剪切以及静、动耦合剪切等多种静力与循环剪切的复杂应力路径试验,而且能够同时满足土的动力变形特性与动强度及孔隙水压力等特性两方面研究的精度需要,具有相当广泛的适用性。试验结果表明:竖向—扭转双向耦合循环剪切试验能够较好地模拟主应力轴连续旋转的复杂应力路径条件;采用内置式的荷载传感器和微小位移传感器,能够显着地提高试验测试精度。通过变化两向荷载的幅值、相位差和频率绘出的理想应力路径可以看出,该设备还能够实现更多种复杂应力路径的剪切试验,为开展更系统、深入的研究工作打下了良好的基础。 利用新研制的多功能剪切仪,在均等固结条件和不同的叁向非均等固结条件下,进行了循环叁轴和循环扭剪、不同应力路径的竖向与扭转双向耦合循环剪切等12种类型循环剪切试验,采用内置于叁轴室的轴力及扭矩双出力传感器和非接触式微小位移传感器测量荷载与位移,系统地研究了在复杂应力条件下饱和松砂的动力变形特性,包括应力一应变关系与动剪切模量、动等效变形模量和阻尼比变化规律,探讨了不同应力状态对松砂动力变形参数的影响。试验结果表明:均等固结条件下,应力一应变关系基本上不受循环剪切荷载方式的影响:石崛沪残或G/’G。一冷关系与循环荷载方式无关;不同循环剪切条件下的最大动剪切模量参数粉、nG和动变形模量参数概、nE基本一致;阻尼比随应变幅值的变化规律基本不受循环荷载剪切方式影响。因而,在均等固结条件下的复杂循环荷载条件基本上可以采用简单应力条件下所取得的动力变形参数。在非均等固结条件下,初始大主应力方向角对应力一应变关系、动模量和阻尼比随应变幅值的变化规律以及动变形模量参数掩、彻均具有较显着的影响;初始偏应力比的影响并不显着;各种应力路径试验所获得的剪切模量参数基本相近,而得到的变形模量稍有差别与初始大主应力方向角有关。但是采用弹性力学理论由变形模量换算得到的剪切模量与试验直接得到的剪切模量存在差别。 针对饱和松砂(Dr=30%),分别在均等固结条件下和具有不同初始大主应力方向角的叁向非均等固结条件下,分别进行了单独循环竖向、单独循环扭剪以及叁种藕合循环应力路径等14种循环剪切试验。通过系统的分析分别研究了初始主应力方向、振动中主应力方向变化和振动荷载模式对松砂动强度的影响。研究表明:在均等固结条件下,振动中主应力方向不同变化方式对松砂的动强度具有较显着的影响;在均等固结和叁向非均等固结条件下,圆形祸合循环剪切试验所得到的动强度普遍低于循环扭剪试验所得到的动强度,相对降低量约在10一30%之间;初始主应力方向对松砂的动强度具有非常显着的影响,随着初始大主应力方向角的增加,动强度降低;在循环扭剪和圆形祸合剪切两种类型的循环剪切试验中,松砂动强度随初始大主应力方向角的增大而非线性地降低的规律有所不同。主应力方向交替突变的不同循环应力路径在均等固结条件下的动强度普遍低于非均等固结条件下的动强度;?

李男[2]2014年在《初始应力和剪切路径对饱和松砂静动力特性的影响》文中认为实际场地中,由于地质沉积或人类改造活动,土体的初始固结应力状态总是复杂多样的,主要表现为正应力偏差引起的初始偏应力比的不同以及剪应力偏差引起的初始主应力方向角的偏转。大量研究表明将地震特别是危害严重的近场地震当做垂直入射与实际情况相距甚远。地震波斜入射时会在土单元体中形成远比垂直入射更为复杂的动应力路径,其在偏应力平面里表现为不同倾斜角度和形状大小的“斜椭圆”。模拟地基土体真实初始应力状态以及复杂剪切路径,研究实际工况中地基土的变形与稳定一直是岩土工程研究中的关键课题;同时关系到人们生命财产安全以及国家基础设施的建设和发展,具有重大的现实意义。本文为研究初始应力状态及剪切路径对饱和松砂静动力特性的影响,利用浙大GDS空心圆柱扭剪仪,针对福建标准饱和松砂,开展了不同偏应力比、初始主应力方向角以及不同剪切方式、排水方式作用下的应变控制式静力试验;不同初始主应力方向角作用下循环扭剪试验;以及等向固结条件下循环叁轴、循环扭剪、循环圆形和循环斜椭圆动应力路径下的动力试验;得出如下几点主要结论:(1)为描述土体软化程度,提出软化系数的概念。土体的软化程度随着初始主应力方向角α0的增大而增加,当α0=90°时,软化系数可低至0.75。对于非定向单调剪切,剪切过程中的大主应力方向角是影响饱和砂土单调剪切特性的最根本原因。大主应力方向角越大,砂土越易剪缩;反之,则砂土越易剪胀。(2)根据不同初始主应力方向角作用下单调剪切试验确定的相变线,针对同样固结应力状态的循环扭剪试验提出了临界破坏点,并将其作为不同α0作用下循环扭剪试验的破坏准则。与以往常用的孔压及应变破坏准则相比,该准则能更准确的描述试样的强度丧失以及孔压与应变的急剧发展。(3)循环扭剪试验中的应变发展与初始主应力方向角密切相关。对于只存在初始正应力偏差的α0=0°和90°试样,其破坏的应变主要为轴向应变。而对于存在初始纯剪应力的α0=30°、45°和60°试样,其破坏的应变主要为剪应变。循环扭剪过程中大主应变发展方向呈现出逐渐向初始大主应力方向靠拢的现象,体现了初始大主应力作用方向对应变累积方向的影响。(4)饱和松砂的孔压发展和动强度与动应力路径密切相关。循环孔压发展模式存在陡降型和陡升型两种,归一化累积孔压发展受斜椭圆长短轴比和CSR的影响。不同动应力路径下,循环扭剪和循环叁轴的动强度最高,斜椭圆循环次之,圆形循环路径最小。若将地震波视为垂直入射的S波,将高估地基土体的强度。相同的动应力比作用下,若考虑最不利情况时,土体动强度会比不考虑斜入射情况降低近20%。

刘艳华[3]2005年在《复杂应力条件下饱和松砂振动孔隙水压力的能量模式研究》文中进行了进一步梳理土中振动孔隙水压力的产生与发展是影响土体强度和变形特性的重要因素。因此,孔隙水压力增长模式一直是土动力学研究的重要内容之一。普遍采用的孔压应力模式,由于应力的矢量特性,在分析复杂问题时具有相当困难。而能量是标量,将能量分析法用于孔压分析中可方便地利用迭加原理解决一些用应力分析法难以解决的复杂问题。 实际工程中,建筑物地基的初始应力状态往往是复杂的。当地基处于复杂初始应力状态时,如果再遭受地震或波浪等复杂循环荷载作用,土体的孔压增长特性将变得更加复杂。目前已经建立的孔压—能量模式主要是针对两向固结应力条件和较简单循环应力路径的,而由验证表明:两向固结应力条件下建立的孔压—能量模式对于复杂应力条件并不完全适合。因此,有必要建立复杂应力条件下的孔压—能量模式。 利用大连理工大学与日本诚研舍株式会社共同研制的“土工静力—动力液压叁轴—扭转多功能剪切仪”,针对饱和福建标准松砂进行的均等固结条件下循环单向剪切试验、轴向和扭转双向耦合剪切试验等多种循环剪切应力路径形式的剪切试验结果,以及控制不同的初始固结参数的叁向非均等固结条件下的循环扭剪试验结果,着重研究了循环剪切应力路径、初始偏应力比、初始主应力方向角、初始中主应力系数等因素对孔压—能量关系的影响。 文中利用自编程序计算实测应力应变关系曲线包围面积得到土的耗损能量。并针对福建标准砂几个典型的实测试验结果,探讨了复杂应力条件下累积耗损能量计算的简化方法,通过与复杂计算方法的比较表明,简化方法不仅可以简化计算过程,而且可以减小计算误差,是合理可行的。 通过对福建标准砂的孔压—能量关系分析表明:复杂应力条件下的孔隙水压力的增长与土中累积耗损能量密切相关。在均等固结条件下,不同的循环剪切应力路径对孔压—能量的关系影响很小,可以忽略;在叁向非均等固结条件下,初始主应力方向角对孔压—能量关系有一定的影响,初始中主应力系数的影响较小,而初始偏应力比的影响较大。通过引入考虑不同初始偏应力比和不同初始主应力方向角影响的参数,初步建立了福建标准砂复杂应力条件下的孔压—能量模式。 利用多功能剪切仪针对饱和南海钙质松砂进行了均等固结条件下的循环扭剪试验和循环圆耦合剪切试验,在叁向非均等固结条件下进行了不同初始主应力方向角和初始偏应力比的循环圆耦合剪切试验,进一步探讨了复杂应力条件下影响南海钙质砂孔压—能量关系的主要因素。分别针对福建标准砂和南海钙质砂的均等和叁向非均等固结条件下的试验结果探讨了砂土类型的不同对孔压—能量关系的影响。最后根据南海钙质砂的试验结果建立了复杂应力条件下南海钙质砂的孔压—能量模式。该模型与福建标准砂的孔压—能量模式存在一定的差异。

张振东[4]2008年在《预剪对饱和松砂剪切特性的影响及亚塑性边界面本构模型改进》文中研究表明土是最常用的土木工程材料之一,针对其强度与变形特性的研究对实际工程应用具有十分重要的意义。而由于土体所经受的应力历史具有较大的差异并且其后期的受力状态也十分复杂,这些影响因素必然会造成土体微观结构的剧烈变化与各向异性,从而强烈地影响着土材料的强度与变形特性。以波浪荷载为例,波浪荷载具有周期长,荷载作用时间长等特点,而且其作用比较频繁,这使得海工结构及其地基土体在经受较大波浪荷载作用,并导致破坏之前已经受到若干小振幅波浪荷载作用,形成所谓的循环预剪作用。这些前期波浪荷载的循环预剪作用势必将对海床土体产生明显的影响。另外,建筑物地基内各个部位处土单元的应力状态也是各不相同的,沿着某一潜在滑动面,各点的初始主应力方向随其位置而改变。而且,饱和弹性孔隙介质理论分析表明:波浪等循环荷载在土体中所产生的循环应力的主要特点之一是正应力偏差与剪应力所形成的循环偏应力的幅值保持不变,而主应力方向发生了连续旋转,这也将对土的强度与变形特性产生显着的影响。因此,作为建筑物地基稳定性评价中的一个基本而重要问题,探讨砂土的变形与强度特性时必须考虑应力历史的影响以及各向非均等的复杂初始应力状态和复杂的循环应力变化模式。然而,由于土工实验技术的限制,叁轴剪切试验及扭转剪切试验等传统的土工试验无法完全实现上述的复杂初始应力条件和复杂加载模式。为此,大连理工大学于2001年起对于自日本诚研舍株式会社引进的“土工静力—动力液压—叁轴扭转多功能剪切仪”进行了不断的开发与完善,这套新型土工试验系统可以同时施加和独立地控制轴向压力W、扭矩M_T、外室压力p_o与内室压力p_i及其组合。由此可重现土在不同复杂应力条件下的固结及加载路径。以此为基础,本文针对饱和松砂,进行了大量的考虑静力预剪与循环预剪作用的单调剪切试验与循环剪切试验研究,进而针对不同形式的静力预剪与循环预剪作用对饱和砂土的变形与强度特性进行了比较全面而系统的分析。并在原有亚塑性边界面模型的基础上,根据现有的试验结果建立起相关模型参数与主应力方向角之间的函数关系,在原有亚塑性边界面本构模型的基础上进行改进,使之能够考虑主应力方向角对饱和松砂单调剪切特性影响的。为了探讨静力预剪作用对饱和砂土循环剪切特性的影响,分别针对实心圆柱状试样和空心圆柱状试样进行了不同方式静力预剪作用的循环叁轴剪切试验。对于实心圆柱状试样,分别针对均等固结条件、二向非均等固结条件和K_o固结条件进行了循环叁轴剪切试验,并通过试验探讨了固结应力比与固结方式对饱和砂土循环剪切特性的影响。试验研究表明,周围压力对静止侧压力系数K_o的测定有一定的影响,但是随着周围压力的不断增加,其对K_o值的影响也越来越小。固结应力比与固结方式的不同对饱和砂土的循环剪切特性具有较大的影响。均等固结条件下的应变是对称发展的,且振动初期应变发展不明显,将要达到破坏时发展比较明显,而由于固结过程中静力预剪作用的影响,二向非均等固结和K_o固结条件下的应变主要向初始预剪的方向不断累积,加载初期应变发展较快,后期则逐渐趋于稳定。另外,二向非均等固结条件下,在动应力施加的第一周,随着竖向应力的增加,试样产生较大的正孔隙水压力,而K_o固结条件下,在动应力施加的第一周,随着竖向应力的增加,试样的孔隙水压力发展方向却与前者截然相反,产生了较大的负孔隙水压力。分析其原因主要是两种固结方式的不同固结过程造成的。对于空心圆柱状试样,分别针对初始固结主应力方向角α_0=0°、30°、45°、60°和90°时进行了循环叁轴剪切试验。试验研究表明,不同初始主应力方向角的静力预剪作用对饱和砂土不排水循环叁轴剪切条件下的应力—应变发展模式以及各应变分量的发展均具有较为显着的影响。为了探讨饱和砂土未发生液化条件下的循环预剪作用对饱和砂土液化强度的影响,分别针对实心圆柱状试样和空心圆柱状试样进行了循环叁轴剪切试验和考虑主应力轴连续旋转的轴向—扭转双向耦合剪切试验。试验研究表明,循环预剪作用对孔隙比的影响并不大,在循环叁轴试验中,孔隙比的变化幅度不超过0.2%,而在循环耦合试验中,其变化幅度也未超过0.3%。因此,较小的孔隙比变化不足以引起饱和砂土液化强度的较大改变。另外,无论是循环叁轴试验还是循环耦合试验,无论是均等固结条件还是非均等固结条件,在未发生液化条件下,循环预剪作用对土体的应变发展特性和孔隙水压力发展模式影响较小,而对饱和砂土二次加载液化强度却有较为显着的提高,尤其当循环预剪应力幅值较大时,砂土液化强度提高的更为显着。分析其原因,主要是由于砂土孔隙的均匀化以及砂土颗粒间咬合作用的增强使饱和砂土形成了更为稳定的结构。为了探讨静力预剪作用与循环预剪作用对饱和砂土单调剪切特性的影响,针对实心圆柱状试样进行了循环预剪后固结排水的不排水单调剪切试验与循环预剪后不固结排水的不排水单调剪切试验,针对空心圆柱状试样进行了考虑不同初始固结状态与加载方式的单调剪切试验。试验研究表明,饱和砂土在经受循环预剪作用后,无论是固结排水后再进行单调剪切加载,还是不固结排水,在存在残余孔隙水压力的条件下直接进行单调剪切加载试验,当预剪过程中试样未发生液化破坏时,循环预剪作用对饱和砂土后期的单调剪切特性影响并不显着。发展过程都是在剪切加载的初期饱和砂土发生剪缩,而后发生剪胀,整体上呈现硬化变形的特征,并最终达到稳定状态。而当饱和砂土在循环预剪过程中发生液化破坏时,其对后期的单调剪切加载特性具有十分显着的影响。在剪切过程中,试样均呈现出十分明显的剪胀特性,孔隙水压力以下降为主。另外试验结果表明,当饱和砂土试样具有水平沉积面时,初始固结主应力方向与剪切方向的不同组合形成了单调剪切过程中总的主应力方向的不同,从而显着地影响着饱和砂土不排水单调剪切特性。当总的主应力方向不断发生变化时,剪切过程中任意时刻饱和砂土所表现出的单调剪切特性也不相同。为了能够考虑初始固结主应力方向与单调剪切方向的各种组合所产生的剪切过程中变化的总主应力方向对饱和砂土单调剪切特性的影响,根据现有的试验结果建立起相关参数与主应力方向角之间的函数关系,并将其重新应用到亚塑性边界面模型之中,进而与部分试验实测所得到的结果进行了对比分析,由此论证了所改进的亚塑性边界面模型的适用性。对比分析表明所改进和推广的本构模型能够合理地反映出不同初始固结主应力方向和单调剪切方向的各种组合条件对饱和砂土应力—应变关系的硬化与软化特征、剪胀与剪缩特征以及有效应力路径等方面的影响,能够较为准确的反映出剪切过程中变化的主应力方向对饱和砂土单调剪切特性的影响。

周思超[5]2015年在《随机荷载作用下饱和松砂动力特性的研究》文中提出波浪荷载是海岸工程、海洋工程和船舶的主要动力荷载,影响海床和海洋地基的承载能力和动力稳定性,是砂质海床液化的重要诱因,在港口、石油平台和海底管线的设计中起控制作用。而波浪荷载本质上是一种随机荷载,对波浪的精确描述离不开随机波的特性,开展随机荷载作用下动力试验和数值模拟的研究及其重要。基于广义Biot固结理论,建立多孔介质二维有限元弹性海床模型,采用线性波浪迭加法,组合空间函数和时间函数施加规则波浪及随机波浪动荷载,初步探讨土体应力性质沿海床深度的变化特点。计算结果表明,海床的应力性质在随机波浪和规则波浪作用下沿深度的变化趋势大致相同,幅值略有差异,一定深度下趋于平稳,与海床表面的对应数值有比例关系。此波浪序列可用于动力试验中研究海床内部的动力特性。采用平均JONSWAP谱形成随机加载序列,应用CKC多功能应力路径叁轴仪在不同围压下,分别对饱和松砂试样施加随机荷载和相应的代表波荷载,探讨不同加载方式下砂土中孔隙水压力和应变的差异,并通过正序和逆序随机加载研究随机荷载波形对砂土动力特性的影响。试验结果表明,砂土在随机荷载作用下,孔隙水压力和轴向应变的变化模式与代表波加载时不同。代表波荷载作用下,孔压呈线性累积增长;随机荷载作用下,孔压呈不规则增长,同时出现明显的平台段。当荷载幅值低于应力门槛值时,海洋土基本处于弹性状态,基本不产生孔隙水压力的累积。随机荷载作用下试样达到液化的时间明显减少,随机波正序和逆序加载对于砂土动力响应的影响不大。利用基于广义塑性理论的本构模型,计算正弦荷载和随机荷载作用下模型的响应。对比计算结果与试验数据,发现模拟曲线与试验曲线拟合得很好,破坏时间相同,变化模式基本一致。正弦荷载作用下孔隙水压力振荡均匀上升,随机荷载作用下孔隙水压力不均匀增长,幅值较大的波是造成孔隙水压力上升的主要原因。两种加载模式下竖向应变很小。

李男, 黄博, 凌道盛, 汪清静[6]2015年在《斜椭圆应力路径下饱和松砂动力特性试验研究》文中进行了进一步梳理利用空心圆柱扭剪仪模拟斜入射地震波作用形成的斜椭圆应力路径,对比研究了等向固结条件下饱和福建标准松砂在循环斜椭圆、圆形、扭剪、叁轴路径下的动力特性。试验研究表明:土体循环孔压发展存在陡升型和陡降型两种模式;圆形路径下累积孔压增长速率最快,循环扭剪最小;归一化孔压与斜椭圆的倾角无关,但受斜椭圆长短轴比及动应力比影响。砂土的不排水动强度与动应力路径密切相关,循环扭剪和循环叁轴最大,循环斜椭圆次之,圆形路径最小。地震波从特定角度入射时,形成近似圆形路径,若只将地震波视为垂直入射的S波,将高估地基土体抗液化强度。

栾茂田, 金丹, 许成顺, 张其一, 张振东[7]2008年在《双向耦合剪切条件下饱和松砂的液化特性试验研究》文中研究指明为了模拟海床及海洋建筑物遭受波浪荷载时所引起的循环应力,进行了一系列均等固结条件下的应力控制式轴向–扭转双向耦合循环剪切试验。加载路径在σd/2-τ应力空间内为椭圆。试验在保证椭圆面积不变的情况下,分别变化竖向和扭转向的荷载分量幅值,以此来探讨双向耦合剪切试验中各个分量的变化对饱和松砂的循环强度特性的影响。试验结果表明砂土在双向耦合荷载作用下,其液化强度与加载椭圆路径的面积和两个荷载分量比值密切相关。当轴向应力与剪应力幅值的比值保持不变时,砂土液化强度随着椭圆面积的增大而降低。而在椭圆面积保持不变时,当竖向与扭转向荷载分量的比值小于某一临界值0.6~0.75时,砂土液化强度随着比值的增加而增大,当竖向与扭转向荷载分量的比值大于某一临界值0.6~0.75时,砂土的液化强度随着比值的增加而减小,在临界值0.6~0.75之间表现出最高的强度。另外,在一个周期内孔隙水压力的循环变化与轴向应力相位一致,与循环剪应力相位相差90。

郭莹, 刘艳华, 栾茂田, 许成顺, 何杨[8]2005年在《复杂应力条件下饱和松砂振动孔隙水压力增长的能量模式》文中进行了进一步梳理利用新研制的土工静力–动力液压叁轴–扭转多功能剪切仪,针对相对密度为30%的饱和福建标准砂,进行了均等固结条件下的不排水循环单向剪切以及轴向和扭转双向耦合循环剪切等多种复杂循环剪切试验,并在控制不同的初始固结参数的叁向非均等固结状态下,进行了循环扭剪试验。分别研究了循环剪切应力路径、初始主应力方向、初始偏应力比、初始中主应力系数等因素对孔压与累积耗散能关系的影响。初步建立了复杂应力条件下饱和松砂的孔隙水压力增长的能量模式。

郭莹, 栾茂田, 何杨, 许成顺, 史旦达[9]2004年在《复杂应力条件下饱和松砂孔隙水压力增长特性的试验研究》文中研究说明针对福建标准砂Dr=30%,在叁向非均等固结条件下,利用新研制的土工静力-动力液压叁轴-扭转多功能剪切仪针对多种不同初始主应力变化方式进行了循环扭剪试验,讨论了初始主应力方向变化等初始固结条件对饱和松砂不排水条件下孔隙水压力变化规律的影响,对循环扭剪过程中主应力方向与中主应力系数的变化进行了分析,给出了孔隙水压力随循环次数的变化规律。结果表明:分别以最大孔隙水压力和液化破坏时循环次数归一化后的孔隙水压力比和循环次数比之间的关系依赖于循环剪应力幅值和初始主应力方向。而归一化后的孔隙水压力比与广义剪应变之间的关系和循环剪应力幅值、初始主应力方向无关,可以统一地采用双曲线模式表达,其中的两个待定参数依赖于初始主应力方向。

郭莹, 栾茂田, 何杨, 许成顺[10]2005年在《主应力方向循环变化对饱和松砂不排水动力特性的影响》文中研究表明利用新研制的土工静力-动力液压叁轴-扭转多功能剪切仪进行了主应力轴循环变化的多种模式竖向和扭转双向耦合循环剪切及普通循环扭剪试验。针对福建标准砂, 在均等固结条件下着重研究了振动过程中主应力方向的不同变化模式对饱和松砂不排水循环特性的影响。试验研究结果表明: 振动过程中主应力方向的变化方式对饱和砂土不排水动强度具有显着的影响, 在所采用的五种类型循环剪切应力路径中, 主应力方向连续旋转条件下的动强度最低。进一步的研究发现: 对于初始均等固结条件,分别采用初始平均有效固结压力和循环破坏次数归一化的循环孔隙水压力比与循环次数比之间的关系与振动过程中主应力方向变化方式无关, 这种归一化循环孔隙水压力比随广义剪应变的变化规律及累积广义剪应变与循环次数比之间关系均与振动过程中主应力方向变化方式无关。

参考文献:

[1]. 复杂应力条件下饱和松砂的不排水动力特性试验研究[D]. 郭莹. 大连理工大学. 2003

[2]. 初始应力和剪切路径对饱和松砂静动力特性的影响[D]. 李男. 浙江大学. 2014

[3]. 复杂应力条件下饱和松砂振动孔隙水压力的能量模式研究[D]. 刘艳华. 大连理工大学. 2005

[4]. 预剪对饱和松砂剪切特性的影响及亚塑性边界面本构模型改进[D]. 张振东. 大连理工大学. 2008

[5]. 随机荷载作用下饱和松砂动力特性的研究[D]. 周思超. 大连理工大学. 2015

[6]. 斜椭圆应力路径下饱和松砂动力特性试验研究[J]. 李男, 黄博, 凌道盛, 汪清静. 岩土力学. 2015

[7]. 双向耦合剪切条件下饱和松砂的液化特性试验研究[J]. 栾茂田, 金丹, 许成顺, 张其一, 张振东. 岩土工程学报. 2008

[8]. 复杂应力条件下饱和松砂振动孔隙水压力增长的能量模式[J]. 郭莹, 刘艳华, 栾茂田, 许成顺, 何杨. 岩土工程学报. 2005

[9]. 复杂应力条件下饱和松砂孔隙水压力增长特性的试验研究[J]. 郭莹, 栾茂田, 何杨, 许成顺, 史旦达. 地震工程与工程振动. 2004

[10]. 主应力方向循环变化对饱和松砂不排水动力特性的影响[J]. 郭莹, 栾茂田, 何杨, 许成顺. 岩土工程学报. 2005

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