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应变控制下的饱和黏性土动三轴试验研究

铁道工程学报 2019年第8期36卷 24-28页

作者：于升才曲树盛杨立功曾青王欢中国铁路设计集团有限公司天津300142 交通运输部天津水运工程科学研究所天津300456

研究目的:应变控制条件下滞回曲线的形状、演化过程和特征描述等,与应力控制存在一定的差异。本文通过建立一种应变控制下的滞回曲线分析方法,对饱和黏性土的滞回环形态特征、动应力松弛、塑性变形及动弹性模量衰减规律进行研究。研究结... 详细信息

研究目的:应变控制条件下滞回曲线的形状、演化过程和特征描述等,与应力控制存在一定的差异。本文通过建立一种应变控制下的滞回曲线分析方法,对饱和黏性土的滞回环形态特征、动应力松弛、塑性变形及动弹性模量衰减规律进行研究。研究结论:(1)应变控制条件下黏性土的滞回环,随循环次数增加,由梭形逐渐收缩变成S形,且滞回环高度、宽度逐渐变小;(2)土体产生的塑性变形大小随总应变的增大而增大;(3)在动应变幅值不变的情况下,轴向动应力幅值的衰减主要发生在初始阶段,后期逐渐稳定;(4)等应变控制循环荷载下,土体动弹性模量随振动次数增加而迅速降低,并满足幂函数关系;(5)本研究成果可以应用于饱和黏性土地层中隧道结构的抗震及交通荷载影响分析。

关键词：应变控制动三轴滞回曲线动弹性模量黏性土

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基于动三轴试验的压实黄土动强度特性研究

地震工程学报 2016年第3期38卷 439-444页

作者：王军海刘亚明山西省勘察设计研究院山西太原030013 西北大学地质学系/大陆动力学国家重点实验室陕西西安710069

选取吕梁地区黄土,通过静压压实制备三轴试样,在GDS振动三轴仪上研究含水率、干密度和加载频率对压实黄土动强度的影响规律。结果表明:压实黄土的动强度及动强度参数均随振次的增加而减小,随含水率的增大而减小,随干密度和加载频率的增... 详细信息

选取吕梁地区黄土,通过静压压实制备三轴试样,在GDS振动三轴仪上研究含水率、干密度和加载频率对压实黄土动强度的影响规律。结果表明:压实黄土的动强度及动强度参数均随振次的增加而减小,随含水率的增大而减小,随干密度和加载频率的增大而增大,动强度与振次之间的关系可用对数方程进行拟合。研究对黄土地区填方区基础建设具有重要意义。

关键词：地区吕梁动三轴压实黄土动强度

黄泛区粉砂土动力特性动三轴试验研究——以开封地区为例

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黄泛区粉砂土动力特性动三轴试验研究——以开封地区为例

作者：张群生河南大学

学位级别：硕士

粉砂土广泛分布于我国各地,涵盖众多省份,其中黄河下游最为明显。由于种种原因,历史上黄河多次改道和泛滥,造成下游广大的黄泛区。黄泛区粉砂土的塑性指数介于30,其岩性松散,颗粒均匀,磨圆度很高,孔隙率高,相互之间的咬合作用较差,粘粒... 详细信息

粉砂土广泛分布于我国各地,涵盖众多省份,其中黄河下游最为明显。由于种种原因,历史上黄河多次改道和泛滥,造成下游广大的黄泛区。黄泛区粉砂土的塑性指数介于30,其岩性松散,颗粒均匀,磨圆度很高,孔隙率高,相互之间的咬合作用较差,粘粒含量低,不同于其它地区的粉砂土。粉砂土在地震、车辆振动等荷载作用下很容易发生液化,属工程不良地基,研究黄泛区粉砂土动力特性有重要的理论意义和实践价值。本文以开封地区黄泛区粉砂土为研究对象,进行动三轴试验。主要完成工作如下:(1)对采集到的土体进行土体筛分试验、液塑限试验和击实试验,确定了土体的类别,得到了粉砂土的细粒含量、液限、塑限、最优含水率和最大干密度。(2)对粉砂土进行动强度试验,得到了不同围压、不同干密度和不同细粒含量下的动强度曲线和液化强度曲线,并分别分析围压、干密度和细粒含量对动强度和液化强度的影响。(3)通过大量动三轴试验,研究了围压、固结比和含水率对动剪切模量的影响。得到了不同影响因素下的动剪切模量与动剪应变之间的变化曲线以及动剪切模量比与动剪应变之间的变化曲线。(4)对粉砂土进行了阻尼比试验,研究围压、固结比和含水率对阻尼比的影响。运用三种方法对阻尼比进行计算,分析了不同计算方法下阻尼比随围压、固结比和含水率的变化规律,并对三种计算方法进行了对比分析。(5)用Hardin-Drnevich本构模型、Ramberg-Osgood本构模型和Davidenkov本构模型对-曲线和?-曲线进行拟合,对比分析三种本构模型对粉砂土-曲线和?-曲线的拟合效果,验证了本构模型的适用性并得出适合本文所研究土体对象的相关拟合参数。研究成果可为土工建、构筑物抗震设计、动力分析提供一定的依据,使其在工程设计应用中更加具有科学性和经济性。同时,丰富了粉砂土动力特性研究,为相关理论提供可靠的试验数据。

关键词：土动力学粉砂土动三轴动强度动剪切模量阻尼比

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高水位低路堤饱和粉砂土路基动三轴试验研究

高水位低路堤饱和粉砂土路基动三轴试验研究

作者：黄窈婷广西大学

学位级别：硕士

本文以犀牛脚至大风江路段为工程背景。该路段地下水位较高,在综合考虑地形和地质条件后,工程上采用低路堤设计。路基主要由粉砂土组成,饱和粉砂土在持续车辆荷载的作用下可能会发生液化及变形,严重影响交通安全。为此,本文对车辆荷载... 详细信息

本文以犀牛脚至大风江路段为工程背景。该路段地下水位较高,在综合考虑地形和地质条件后,工程上采用低路堤设计。路基主要由粉砂土组成,饱和粉砂土在持续车辆荷载的作用下可能会发生液化及变形,严重影响交通安全。为此,本文对车辆荷载作用下低路堤饱和粉砂土路基的液化变形规律和防治措施进行了重点研究。课题组在前期研究中设计了若干低路堤、路基结构处理模型,并通过计算机模拟得出各模型的抗液化及抗变形特性。本文基于前期的研究成果,筛选出两个效果最佳的路堤、路基结构处理模型。以最佳模型为基础,设计三个动三轴模拟试样(横向模型试样、竖向模型试样及未处理模型试样),并通过GDS动三轴仪对试样施加模拟交通荷载,研究各模型试样在不同固结比、固结压力、频率作用下的动力特性。分析比较各项试验结果,得出各模型试样的变形和液化规律,并验证各结构处理模型对饱和粉砂土路基变形及液化的防治效果。本文主要研究成果如下:(1)三个模型试样的动变形规律:固结比和频率不变时,三个模型试样的动变形都随着固结压力的增大而减小;固结比和固结压力不变时,三个模型试样的动变形都随着频率的增大而减小;固结压力和频率不变时,未处理模型试样的动变形随固结比的增大而减小,横向和竖向模型试样的动变形随固结比的增大而增大。(2)三个模型试样的动强度规律:固结比和频率不变时,三个模型试样的动强度都随着固结压力的增大而增大;固结比和固结压力不变时,三个模型试样的动强度都随着频率的增大而增大;固结压力和频率不变时,未处理模型试样的动强度随固结比的增大而增大,横向和竖向模型试样的动强度随固结比的增大而减小。(3)未处理模型试样的孔隙水压力发展规律:固结比和频率不变时,随着固结压力的增长,未处理模型试样孔隙水压力增至某一幅值所需的时间越来越长,增速变慢;保持固结比、固结压力不变,频率增加时和保持固结压力、频率不变,固结比增加时,孔隙水压力的发展规律与上述一致。(4)结构处理模型的作用效果:Kc=1.0时,横向和竖向处理模型都能有效提高低路堤饱和粉砂土路基的动强度,减少土体变形,防止液化现象产生。但在Kc=1.25时,由于处理材料和土体性质差异较大,土体和材料交界面在偏应力作用下会产生较大滑移,使得横向和竖向处理后路基的强度降低,土体变形加大,故在选择结构处理材料时,应选取与土体性质相近的材料,以此达到预期效果。

关键词：低路堤饱和粉砂土动三轴动力特性交通荷载

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循环球应力作用下黄土变形特性研究

路基工程 2024年

作者：柴红杨利国黄河水利职业技术学院开封市岩土灾害防治工程技术研究中心

针对西安某地铁车站基坑Q3原状黄土，开展偏应力恒定的循环球应力加/卸载试验，对不同固结应力与不同动应力幅值条件下原状黄土的轴向变形与体应变发展规律进行分析。结果表明：循环球应力作用下，黄土会产生一定的不可逆塑性变形与可... 详细信息

针对西安某地铁车站基坑Q3原状黄土，开展偏应力恒定的循环球应力加/卸载试验，对不同固结应力与不同动应力幅值条件下原状黄土的轴向变形与体应变发展规律进行分析。结果表明：循环球应力作用下，黄土会产生一定的不可逆塑性变形与可逆弹性变形，其变形增长规律与偏压程度和动应力幅值成正比，与固结应力成反比；轴向变形规律符合Monismith C L幂函数模型，且其模型参数与固结应力条件具有显著的相关性；原状黄土在加载初期体应变累积较明显，之后逐渐趋于稳定；固结应力比对体应变影响较小，固结球应力对体应变发展具有抑制作用，表明浅层土体更容易产生压缩变形。

关键词：原状黄土动三轴循环球应力轴向变形体应变固结应力

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纤维EPS轻质土抗压与动变形性能分析

湖北工业大学学报 2024年第1期39卷 111-115页

作者：程天宝湖北工业大学土木建筑与环境学院湖北武汉430068

通过无侧限抗压强度试验与动三轴试验研究EPS掺量、纤维掺量以及水泥掺量对纤维EPS轻质土力学特性的影响。结果表明:纤维EPS轻质土的无侧限抗压强度和水泥掺量呈正相关,和EPS掺量呈负相关。纤维的加入提高了试样的无侧限抗压强度峰值、... 详细信息

通过无侧限抗压强度试验与动三轴试验研究EPS掺量、纤维掺量以及水泥掺量对纤维EPS轻质土力学特性的影响。结果表明:纤维EPS轻质土的无侧限抗压强度和水泥掺量呈正相关,和EPS掺量呈负相关。纤维的加入提高了试样的无侧限抗压强度峰值、残余强度和整体性。纤维掺量大于0.3%时,提升效果减弱。纤维EPS轻质土的动应力应变曲线表现为非线性上升;相同动应力和围压下,EPS掺量越大,试样的动应变越大;动弹性模量随EPS掺量增加而降低,随动应力的增加逐渐降低,围压的升高增加了试样的刚度。

关键词：轻质土无侧限抗压强度动三轴动弹性模量

循环荷载作用下硫酸盐风积沙动力特性试验研究

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交通科技 2024年第3期 17-19,23页

作者：王立权李红康关晓琳甫尔海提·艾尼瓦尔张国斌邢台路桥建设集团有限公司邢台054000 新疆那巴高速公路发展有限责任公司库尔勒841000 长安大学公路学院西安710064

为研究风积沙路基在车辆荷载作用下的动力特性,尤其是地下水蒸发,地下水中的盐迁移至地表后造成的含盐风积沙的动力特性,文中通过室内动三轴试验在15对不同围压及偏应力下和3个含盐量下开展风积沙的动力特性试验研究。结果表明,随着偏... 详细信息

为研究风积沙路基在车辆荷载作用下的动力特性,尤其是地下水蒸发,地下水中的盐迁移至地表后造成的含盐风积沙的动力特性,文中通过室内动三轴试验在15对不同围压及偏应力下和3个含盐量下开展风积沙的动力特性试验研究。结果表明,随着偏应力的增大,各围压作用下动态回弹模量均呈逐渐增大趋势;在各偏应力条件下,当含盐量从0.0%增加到6.0%,风积沙动态回弹模量随含盐量增大均保持先增大后减小再增大的趋势;各含盐量条件下,动态回弹模量均随偏应力的增加而增大,尤其当含盐量为6%时,偏应力对其动态回弹模量有显著影响。

关键词：风积沙动力特性动三轴含盐

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固化土动力特性研究进展

中国水运(下半月) 2024年第5期 139-141页

作者：代飞舟殷文豪施展胡文军山东省路桥集团有限公司山东建筑大学交通工程学院

土作为一种常见的建筑材料，其自然状态下的性质往往难以满足工程要求，而采用固化剂固化土体能够有效改善土体的强度、刚度和稳定性，目前，固化土已经广泛的应用于工程建设的各个领域。近年来，交通运输事业快速发展，路面、路基受力... 详细信息

土作为一种常见的建筑材料，其自然状态下的性质往往难以满足工程要求，而采用固化剂固化土体能够有效改善土体的强度、刚度和稳定性，目前，固化土已经广泛的应用于工程建设的各个领域。近年来，交通运输事业快速发展，路面、路基受力变形特性的要求也随之提高，因此对固化土的动力特性进行研究具有十分重要的意义。文中从现场测试、室内试验以及数值模拟三个方面对固化土动力特性的研究进行评述，分析和总结了固化土动力特性研究中存在的问题，并提出进一步研究建议。

关键词：固化土动三轴动力特性数值模拟

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土排水动力特性的室内动三轴试验分析

土排水动力特性的室内动三轴试验分析

作者：徐庭浙江工业大学

学位级别：硕士

土的动力特性受到诸多因素的影响,主要有：动应力幅值、围压、固结比、振动频率、循环次数、饱和度等。同时,不同类别的土样、不同装样方式、应力路径、颗粒含量等一些因素也会影响土的动力特性。本文利用TAJ-20土动三轴试验设备,对钱... 详细信息

土的动力特性受到诸多因素的影响,主要有：动应力幅值、围压、固结比、振动频率、循环次数、饱和度等。同时,不同类别的土样、不同装样方式、应力路径、颗粒含量等一些因素也会影响土的动力特性。本文利用TAJ-20土动三轴试验设备,对钱塘江底部砂土进行应力控制的循环三轴动力试验,分析饱和砂土在循环荷载作用下并且完全排水条件下的累积变形与循环振次的关系。并得出不同条件下,动模量与动应变的关系曲线。饱和软土路基行车运行后下沉是困扰多年的问题,国内外学者对此也多有研究,但大量室内试验结果却表明：饱和土经多次不排水循环加载后,继续加载不会引起任何明显的累积应变。因此,饱和软土路基行车固结沉降,排水不应忽略。一直来在孔隙介质动力问题研究上,采用积分变换,即把时域控制方程变换为频域与波数空间求解,无法考虑排水;相应的动三轴试验也不排水。当今社会的发展,使得越来越多的动力问题需要考虑伴有排水的动力特性。利用Biot动力方程纵波解耦的ui-p解答,结合排水的Somigliana表象积分,能够完成饱和土排水动力反应计算;这些结果也能在试验中验证。本文是对饱和土在排水状态下动三轴土动力特性试验的阐述,排水理论解答与试验测试结果对比的分析,排水理论解答可靠性的验证。最后作者希望饱和土排水响应分析,能在诸如砂土液化等一系列土动力学问题研究中发挥作用。

关键词：排水状态动三轴饱和多孔介质 Green函数 Sommerfeld积分动力特性