颗粒级配和表面纹理对饱和砂-钢界面剪切强度的影响

作     者：李逸凡 李大勇 张雨坤 LI Yifan;LI Dayong;ZHANG Yukun

作者机构：潍坊学院建筑工程学院山东潍坊261041 山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点实验室山东青岛266590 中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院山东青岛266580 

出 版 物：《岩土工程学报》 (Chinese Journal of Geotechnical Engineering)

年 卷 期：2024年第46卷第2期

页      面：335-344页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：山东科技大学科研创新团队项目(2015TDJH104) 

主　　题：界面剪切特性 颗粒级配 表面纹理构造 法向边界条件 界面摩擦系数 

摘      要：钢桩和钢制吸力基础广泛应用于海洋工程,土体与基础结构界面力学特性决定着其承载能力。通过饱和砂-钢界面排水剪切试验,揭示了颗粒级配、表面纹理和法向边界条件对界面剪切特性的影响规律。研究表明:由于颗粒剪切方式和孔隙水压力消散方式的不同,常法向应力(CNL)下剪应力-位移曲线出现明显的应变软化现象。变法向应力(VNL)下,界面剪切强度随法向应力的增大不断提高。对于光滑和凸起构造,界面摩擦角随不均匀系数C_(u)的增加基本呈线性增长。对于凹槽构造,界面摩擦角随C_(u)的增加而减小。饱和砂-粗糙度钢板界面剪切效能的发挥受水的影响显著,砂与钢板之间水膜的存在减弱了砂颗粒和钢界面的摩擦,使得界面摩擦性能不能完全发挥。