饱和砂土振动扭剪孔隙水压力的研究

本文基于Finn等人提出的内时孔压模型,通过饱和砂土应变控制的振动扭剪试验,研究了孔隙水压力的增长规律,以有效剪应变轨迹长度参数为内时参量,提出了一个饱和砂土振动扭剪孔隙水压力的计算模型。通过对已有试验资料的检验表明,该孔压模型较Finn等人提出的内时孔压模型更具有广泛性。     

不同路径下饱和砂土的动力特性模型

通过对南京长江砂土在等动应力比下的固结不排水动三轴试验，研究了饱和砂土在不同动应力路径条件下的强度和变形特民生，针对动静叠加的加载方式，给出一种合理的动强度的表示方法，试验结果表明，动 力路径对土的动强度和动应力变有关系有着显著的影响，在一定的等动应力比范围内，土的动应力应变关系具有较好的归一性。     

不同路径下饱和砂土的动力特性模型

通过对南京长江砂土在等动应力比下的固结不排水动三轴试验 ,研究了饱和砂土在不同动应力路径条件下的强度和变形特性。针对动静叠加的加载方式 ,给出一种合理的动强度的表示方法。试验结果表明 :动应力路径对土的动强度和动应力应变关系有着显著的影响 ,在一定的等动应力比范围内 ,土的动应力应变关系具有较好的归一性     

饱和砂土静动力剪切特性对比分析

在相同的初始应力条件下,通过进行循环扭剪试验和单调剪切试验,对比了初始固结应力状态完全相同时,饱和砂土的静动力剪切特性的相关性。试验结果表明,在初始固结应力状态相同的情况下,单调剪切和循环扭剪过程中,应力-应变关系的应变软化和硬化特性与流滑变形和循环流动特性具有密切的相关性,尽管在两种加载模式下都出现应变软化特性,但偏应力比增长均表现出硬化特性,增长模式也几乎一致,能作为静动力本构模型的物理基础。这一结果为对静力条件下的弹塑性模型进行修正和推广,从而进一步描述动荷载条件下的应力-应变特性的本构模型的建立提供了依据。     

饱和粉砂土试验中应注意的几个问题

山东省菏泽地区地处黄河下游,属黄河冲积平原。近年来通过大量的地质勘察发现,该地区广泛分布的饱和砂土层多为次固结的冲积层,埋深大约在20m左右,状态在软塑——流塑之间,大量的民用建筑和小型水利工程都以该土层为持力层。饱和砂土地基在地震力作用下孔隙水压力会急剧增加,这时若不能及时使孔隙水压力消散,土的有效应力就会减小,甚至完全丧失,土颗粒处于悬浮状态,完全失去强度,形成液化地基。砂土液化会使建筑物倾斜、地面下沉、地表喷砂冒水,严重影响建筑物的安全。而该地区的饱和砂土层又有含水量大、粘粒含量低的特点,极易产生振动液化。同时在取样、包装、运输、开样过程中的扰动,又不可避免地使原状土样振动液化失水,导致测试结果失真。用其指标确定的地基承载力偏大,     

瀑布沟工程坝基饱和砂层动力特性研究

本文对瀑布沟工程坝基饱和砂层的现场和室内动力特性试验成果进行了对比分析,得出了该砂层动强度、动弹模、动剪切模量等关系曲线及关系式,并对饱和砂层液化可能性进行了简要分析。     

初始剪应力下砂土的动力特性预测模型

由于初始剪应力的存在，土坡或地上结构中的土与地表土在动力作用下的特性有所不同，在这种应力条件下，动力作用产生的沉降可分为两大类，动力作用下的残余应变和动力作用后由于超孔压消散所引起的变形。本文在上海闸北某基坑砂土的动三轴试验的基础上，将笔者以前所作的粘性土动力特性预测模型加以推广，提出了一个预测砂土超孔压和不排水剪应变以及加荷周数之间关系的经验模型。     

细粒含量对饱和砂土液化特性的影响

通过对原状土样进行共振柱和动三轴试验,排除扰动样对原状土体结构性的破坏,研究不同细粒含量对饱和砂土动剪切模量和液化强度的影响。研究结果表明,在细粒含量小于30％时,由于细颗粒赋存于砂颗粒骨架形成的孔隙中,在砂颗粒之间起到类似于“滚珠”的作用,使得饱和砂土的抗液化强度随细颗粒的增加而降低。大于30％时,细颗粒逐渐占据砂颗粒形成的孔隙因而起着土体骨架的作用,并和砂颗粒一起承担由循环荷载引起的剪切变形,表现为抗液化强度随细粒含量的增加而升高。     

等应力比应力路径下饱和原状黄土的孔压特性

对杨凌饱和原状黄土在轴向加载且径向卸载以及轴向卸载且径向加载二种类型的等应力比应力路径下,进行了K0固结不排水三轴剪切试验,探讨了应力路径、固结围压等对饱和原状黄土孔压发展特性的影响。研究表明:(1)当忽略被动压缩应力路径在较小围压开始阶段所产生的极小负孔压值时,在两种类型的等应力比应力路径下孔压随轴向应变(压缩或挤伸)的增大,先快速增大后缓慢变化且均为正值;(2)固结应力条件相同时,应力路径对孔压发展特性有很大的影响,对于轴向加载且径向卸载类型的等应力比应力路径,孔压随加载应力比的增大而增大;而对于轴向卸载且径向加载类型的等应力比应力路径,孔压却随加载应力比的增大而减小;(3)在有效球应力和偏应力坐标系上,在轴向加载且径向卸载类型的各种等应力比应力路径下近似地具有唯一的有效应力路径;而在轴向卸荷且径向加载类型的各种等应力比应力路径下具有不同的有效应力路径,且随着加载应力比的增大,其有效应力路径由右向左按顺时针方向依次排列;(4)在不同应力路径下,孔压是由平均正应力增量和剪应力增量两部分共同引起的,由平均正应力增量引起的孔压与土的非线性变形特性无关,由剪应力引起的孔压与剪应力间呈显著的非线性关系。     

饱和黏土循环剪切强度与变形特性的试验研究

利用土工静力-动力液压三轴-扭转多功能剪切仪,在不固结、不排水条件下对黏土的单调和循环剪切应力-应变关系与剪切强度特性进行了研究.单调剪切试验表明剪切强度随应变速率的增加而增大,在双对数坐标下,剪切强度与应变速率之间近似地符合线性关系;循环剪切试验表明对于某一给定的初始剪应力,循环剪切强度大小是循环软化效应和应变速率效应共同作用的结果,结合单调剪切强度应变速率之间的对应关系,提出了近似消除速率效应的循环剪切强度归一化方法,通过归一化表明,不同循环次数的循环剪切强度与初始剪应力之间的试验数据点分布在一个狭窄区域内,通过一个二次方程即可拟合表示.以此为基础,提出了循环剪切强度的简便确定方法,可减少海洋地基稳定性分析中的试验工作量.     

相对密度和固结应力比对饱和含细砾砂土动强度的影响

采用TAJ-20振动三轴仪对饱和含细砾砂土进行了不同相对密度、不同固结应力比下的循坏振动三轴试验,研究这两个因素对饱和含细砾砂土的动强度影响。试验结果表明:相对密度对饱和含细砾砂土的动强度影响较为显著。随着相对密度的增大,饱和含细砾砂土的动强度也在不断增大,但增大的幅度有限。固结应力比对饱和含细砾砂土动强度的影响很显著。随着固结应力比的增大,饱和含细砾砂土的动强度也在不断增大。在相对密度或固结应力比下,动强度和振动周次在半对数坐标上成线性关系。     

初始剪应力和相位差对饱和砂土动力特性的影响

自然边坡存在初始剪应力,地震波双向振动存在相位差,两者对边坡砂土的动力特性都有影响。利用GCTS双向动三轴测试系统实现对初始剪应力和相位差的控制,研究了饱和砂土动剪切模量和阻尼比的变化规律。结果表明:在一定范围内,随着初始剪应力和相位差的增大,土体趋向于更稳定的状态,变形幅值减小,最大动剪切模量增大,最大增幅达125%;初始剪应力对阻尼比有放大效应,但相位差对其影响较为复杂;两者的耦合作用对最大动剪切模量的影响是比较显著的,根据试验结果得到了该条件下的最大动剪切模量经验预测公式。     

反复荷载作用下饱和砂土的一种普遍弹塑性模型

本文建立了一个反映饱和砂土在动荷作用下反应特性的弹塑性模型.该模型通过引入相对应力比的概念使得应力路径上的每一个点都处于加载状态.模型不显式定义屈服面和塑性势函数，而是由破坏面、流动方向、初始加载面、加载方向和塑性模量等部分组成，具有参数少且易确定等特点.通过和试验数据的比较证明了该模型的合理性.     

真实水荷载对混凝土强度影响的试验研究

为了了解混凝土材料在水环境中的力学性能,本文试验研究了混凝土在水中及三轴应力状态下的抗压强度特性。试验在大型多功能静动三轴仪上进行,混凝土试件采用Φ100mm×200mm圆柱体试件,试验中考虑了不同的水荷载作用方式、围压和湿度含量的影响。试验的水荷载作用方式分为机械围压(试件密封)和真实水围压(试件不密封)两种。围压大小分别为0、2和4MPa。为了确定湿度对混凝土强度的影响,进行了干燥和饱和两种湿度混凝土的三轴压缩试验,并进行对比。试验研究表明,试件密封条件下,干燥和饱和混凝土的强度均随围压增加且效应明显,但干燥混凝土比饱和混凝土的围压效应更显著;在试件不密封条件下,混凝土三轴强度比密封条件下的强度低。试件不密封条件下,饱和混凝土的三轴强度接近其单轴强度,但干燥混凝土强度降低较大。文中还基于混凝土内部孔隙水压力和外部水荷载的相互作用机理,对试验结果进行了初步解释。     

饱和尾矿砂动强度特性试验结果与分析

本文通过对饱和尾矿砂的动三轴液化试验，研究了尾矿砂在往返加荷条件下的动强度特性。对试验结果进行分析可得：动应力幅值对试样的轴向动应变影响显著；动剪应力随固结围压增加而增加，但固结围压对动剪应力比的影响不大；固结应力比对饱和砂土液化或动强度的影响不是单一的增大或减小，在同一密度、同一固结围压条件下均显示出固结应力比为1.5时的动剪应力比大于固结应力比为1.0和2.0时的动剪应力比；密度对尾粉砂的抗液化强度影响很大，因此可以通过提高尾矿料的密实度来增大尾矿坝的抗震性能。     

饱和粉煤灰抗液化强度室内试验研究

通过某粉煤灰的室内动三轴试验 ,得出了饱和粉煤灰在应变判别标准 (动应变等于 5 % )和孔压判别标准 (孔压等于周围压力 )下的不同抗液化剪应力 ,通过回归分析发现 ,两种判别标准下的抗液化剪应力与振次之间的关系都可以用乘幂函数进行很好地拟合 .运用数理统计方法对这两种液化标准下的抗液化剪应力进行了误差分析 ,发现孔压标准的拟合效果更好 .基于实测的粉煤灰孔压增长曲线提出孔压的对数模式