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宽级配砾性土橡皮膜嵌入量计算新方法

岩石力学与工程学报 2020年第4期39卷 804-816页

作者：刘荟达袁晓铭王鸾汪云龙中国地震局工程力学研究所中国地震局地震工程与工程振动重点实验室黑龙江哈尔滨150080 中国建筑基础设施有限公司北京100044

橡皮膜嵌入影响分析是决定砾性土试验结果可靠性的关键问题,其影响因素、规律和计算方法存在很大争议,为目前影响砾性土力学性能理论研究发展和工程应用的瓶颈。通过双尺寸法,利用大型三轴仪,对11种级配的砾性土开展不同橡皮膜厚度的嵌... 详细信息

橡皮膜嵌入影响分析是决定砾性土试验结果可靠性的关键问题,其影响因素、规律和计算方法存在很大争议,为目前影响砾性土力学性能理论研究发展和工程应用的瓶颈。通过双尺寸法,利用大型三轴仪,对11种级配的砾性土开展不同橡皮膜厚度的嵌入体积量测分析,获取单位面积橡皮膜嵌入体积与土骨架回弹体应变2个关键指标,分析主要因素影响规律,建立宽级配砾性土试样橡皮膜嵌入量新的计算模型和公式,并进行多方比较验证。研究及试验结果表明:双尺寸法在大尺寸三轴试验中对砾性土具有适用性和可靠性;单特征粒径如d50或d20都无法完整描述级配条件对橡皮膜嵌入体积的影响;橡皮膜厚度影响随土颗粒大小而变化,当d20>2.5倍膜厚时影响可忽略不计;均等固结状态下卸载回弹中砾性土并非一直呈现各向同性,基于各向同性假定的嵌入量计算模型对宽级配砾性土不适用;宽级配砾性土橡皮膜嵌入体积计算可用d10,d20与d50三因素新模型表示,新模型和计算公式形式简单,且较现有模型公式在精度和适用性上均明显占优。

关键词：土力学砾性土橡皮膜嵌入体积影响因素预测模型

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细粒含量对饱和砾性土静动力学特性的影响

土木工程学报 2023年第5期56卷 112-121页

作者：王家全祝梦柯林志南梁宁广西科技大学广西柳州545006 广西壮族自治区岩土灾变与生态治理工程研究中心广西柳州545006 广西高校防灾减灾与预应力技术重点实验室广西柳州545006

为探究细粒含量对饱和砾性土静动力学特性的影响,通过一系列砾性土固结排水三轴剪切试验及多级加载下固结排水动三轴试验,分析了细粒含量对饱和砾性土静力特性(应力-应变曲线、静体积应变)、动力特性(轴向累积应变、回弹模量、动体积应... 详细信息

为探究细粒含量对饱和砾性土静动力学特性的影响,通过一系列砾性土固结排水三轴剪切试验及多级加载下固结排水动三轴试验,分析了细粒含量对饱和砾性土静力特性(应力-应变曲线、静体积应变)、动力特性(轴向累积应变、回弹模量、动体积应变)的影响规律。结果表明:细粒含量的增加导致砾性土的峰值强度不断减小,但能够有效约束试样的剪胀变形,细粒含量15%时对应的静体应变终值相比于细粒含量0%时减小了27.09%。随着细粒含量的增加,饱和砾性土轴向累积应变逐渐增大,而回弹模量随细粒含量的增加而减小;饱和砾性土轴向累积应变与振次的关系曲线符合单对数模型。

关键词：道路工程砾性土细粒含量力学特性多级加载

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循环荷载下加筋砾性土填料的动三轴试验分析

岩土力学 2020年第9期41卷 2851-2860页

作者：王家全畅振超唐毅唐滢广西科技大学土木建筑工程学院广西柳州545006 广西北投交通养护科技集团有限公司广西南宁530028

为探究循环动载作用下加筋砾性土填料的动力特性,在不同加筋层数和围压下对加筋砾性土进行了固结不排水动三轴试验,研究加筋层数和围压对加筋砾性土动力特性的影响,并进一步分析了加筋砾性土轴向累积应变发展机制。研究表明:加筋层数增... 详细信息

为探究循环动载作用下加筋砾性土填料的动力特性,在不同加筋层数和围压下对加筋砾性土进行了固结不排水动三轴试验,研究加筋层数和围压对加筋砾性土动力特性的影响,并进一步分析了加筋砾性土轴向累积应变发展机制。研究表明:加筋层数增加时,轴向累积应变减小,回弹模量增大,且加筋作用的影响幅度逐渐衰减;增大围压时,土体轴向累积应变减小,回弹模量和动孔压均随之增大;随着加筋层数和振次的增加,滞回曲线逐渐向应力轴靠近,滞回圈面积逐渐减小,土体耗能作用减弱。基于安定理论和间接影响带理论,揭示了加筋作用对轴向累积应变发展的影响机制。建立了能够反映加筋层数的加筋砾性土轴向累积应变预测模型,其条件参数α、b、γ与加筋层数呈线性关系,可有效预测循环荷载下加筋砾性土路基沉降变形规律。

关键词：砾性土动三轴试验加筋土动力特性轴向累积应变

基于剪切波速的砾性土液化概率计算的中国方法

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岩土力学 2024年第11期45卷 3378-3387,3415页

作者：袁近远苏安双陈龙伟许成顺王淼袁晓铭张思宇黑龙江省水利科学研究院黑龙江哈尔滨100050 黑龙江科技大学建筑工程学院黑龙江哈尔滨150027 中国地震局工程力学研究所黑龙江哈尔滨150080 北京工业大学城市建设学部北京100124

砾性土地震液化风险评价是我国工程防震减灾面临的新问题,原位剪切波速试验是具有普适性的技术手段,但现有方法不适用于中国。建立中国模式下基于剪切波速的砾性土液化概率计算新方法,并与已有的基于地震循环剪应力比CSR(cyclic stress ... 详细信息

砾性土地震液化风险评价是我国工程防震减灾面临的新问题,原位剪切波速试验是具有普适性的技术手段,但现有方法不适用于中国。建立中国模式下基于剪切波速的砾性土液化概率计算新方法,并与已有的基于地震循环剪应力比CSR(cyclic stress ratio)理论建立的CYY(Cao,Youd and Yuan,简称CYY)计算方法进行对比。采用实测数据和不同概率下液化临界线模型的对比分析表明,所提出的中国模式基于剪切波速的砾性土液化概率计算新方法,解决了CYY方法不适用我国的问题,且模型构造较CYY方法先进,克服了CYY方法难以兼顾不同砾性土层埋深和不同地震动强度的缺点。无论是退化为概率0.5的确定性判别结果,还是实测数据下液化概率计算的可靠性,本方法均优于CYY方法。提出的公式已被具有我国样板规范性质的《建筑工程抗震性态设计通则》修订版采纳,可为相关规范修订及工程应用提供指导与技术支持。

关键词：砾性土剪切波速液化概率中国方法

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中国模式下砾性土液化指数评价新方法

土木工程学报 2024年第9期57卷 98-108页

作者：袁近远崔家伟李兆焱袁晓铭张钰洋黑龙江科技大学黑龙江哈尔滨150022 中国地震局工程力学研究所黑龙江哈尔滨150080 中国地震局地震工程与工程振动重点实验室黑龙江哈尔滨150080

砾性土地震液化是我国土木工程震害防治技术体系建设面临的新问题,砾性土液化指数作为砾性土液化判别的最终表征量及抗液化对策的实际控制指标,是当前体系发展中亟待突破的瓶颈。该文继承中国模式,基于2008年我国汶川地震实测数据,提出... 详细信息

砾性土地震液化是我国土木工程震害防治技术体系建设面临的新问题,砾性土液化指数作为砾性土液化判别的最终表征量及抗液化对策的实际控制指标,是当前体系发展中亟待突破的瓶颈。该文继承中国模式,基于2008年我国汶川地震实测数据,提出以超重型圆锥动力触探击数比余量为基本变量的砾性土液化指数评价新方法。采用我国独有资料,构建砾性土的理论计算液化指数与宏观调查液化指数间函数关系,分析我国规范中既有液化指数与液化等级对应关系的可行性,建立适于砾性土液化指数与液化等级的对等关系,以实测资料多方论证新方法的合理性。提出的新方法,保持了中国模式的优势,可为实际工程应用和我国规范修订提供直接的技术支持。

关键词：砾性土液化指数评价超重型圆锥动力触探击数比理论液化指数宏观液化指数

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饱和砾性土不排水动力强度及变形特性试验

吉林大学学报（地球科学版） 2023年第1期53卷 207-217页

作者：曾章波黄华梅龙喜裴志勇方火浪中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司杭州311122 浙江大学建筑工程学院杭州310058

砾性土的动力强度和变形特性是分析砾性土地基及其构筑物地震永久变形的基础。本文采用大型动三轴仪对饱和砾性土进行不排水循环三轴试验,系统地研究了两种砾性土在循环加载条件下的不排水强度和变形特性,探讨了循环应力比、平均固结应... 详细信息

砾性土的动力强度和变形特性是分析砾性土地基及其构筑物地震永久变形的基础。本文采用大型动三轴仪对饱和砾性土进行不排水循环三轴试验,系统地研究了两种砾性土在循环加载条件下的不排水强度和变形特性,探讨了循环应力比、平均固结应力、固结应力比、初始孔隙比和循环次数对砾性土变形和超静孔压特性的影响。试验结果表明:砾性土的累积轴向应变和超静孔压比随循环应力比、平均固结应力和初始孔隙比的增大而增大,超静孔压比随固结应力比的增大而减小;当循环次数小于20时,固结应力比对累积轴向应变的影响较小,而当循环次数大于20时,累积轴向应变随固结应力比的增大而减小。根据试验结果,建立了考虑平均固结应力、初始孔隙比、循环次数和累积轴向应变影响的不排水动力强度和超静孔压经验模型,其计算值与试验结果比较吻合,说明该模型可以较为准确地描述循环荷载作用下砾性土的不排水动力强度、超静孔压和累积变形的变化规律。

关键词：砾性土循环荷载三轴试验动力强度累积变形

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砾性土抗液化能力与其液化判别方法研究进展

地震工程与工程振动 2016年第5期36卷 86-91页

作者：汪云龙吴晓阳金利付海清李晓飞中国地震局工程力学研究所中国地震局地震工程与工程振动重点实验室黑龙江哈尔滨150080 大庆油田有限责任公司第四采油厂黑龙江大庆160000 山东省地震局山东济南250014

从砾性土的定义出发,回顾了砾性土从被认为不会液化到其液化现象引起工程师关注的研究历程及国内外研究进展。总结了含砾量、相对密度等因素对砾性土抗液化能力影响关系的研究现状。介绍了国际上对砾性土场地液化判别的研究成果及各种... 详细信息

从砾性土的定义出发,回顾了砾性土从被认为不会液化到其液化现象引起工程师关注的研究历程及国内外研究进展。总结了含砾量、相对密度等因素对砾性土抗液化能力影响关系的研究现状。介绍了国际上对砾性土场地液化判别的研究成果及各种主流方法的优势与不足;分析了剪切波速方法应用于砾性土场地液化判别的可行性。研究认为:砾性土的液化现象正逐渐被科学界及工程界接受;含砾量对砾性土抗液化能力的影响研究仍然存在较大矛盾,相对密度等影响砂土抗液化能力的因素同样影响砾性土抗液化能力;砂土场地应用的标准贯入、静力触探等液化判别方法不适用于砾性土场地,国际上发展了基于动力触探和贝克尔贯入试验的液化判别方法;剪切波速判别方法在砾性土场地的液化判别中具有优势和潜力,是今后研究的方向之一。

关键词：砾性土抗液化液化判别剪切波速

多级半正弦动载下加筋砾性土动力特性试验研究

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实验力学 2022年第3期37卷 378-388页

作者：王家全祝梦柯王晴梁宁广西科技大学土木建筑工程学院广西柳州545006

为探究加筋层数和固结比对饱和砾性土动力特性的影响,通过一系列分级加载下砾性土动三轴试验,分析了加筋层数和固结比对饱和砾性土轴向累积应变、回弹模量以及体积应变的影响,揭示了多级半正弦动载下加筋砾性土动力特性的变化规律。结... 详细信息

为探究加筋层数和固结比对饱和砾性土动力特性的影响,通过一系列分级加载下砾性土动三轴试验,分析了加筋层数和固结比对饱和砾性土轴向累积应变、回弹模量以及体积应变的影响,揭示了多级半正弦动载下加筋砾性土动力特性的变化规律。结果表明:不同加筋层数及固结状态下,随着动应力幅值的增加,轴向累积应变的增长幅度均随之增大。随着加筋层数及固结比的增加,饱和砾性土轴向累积应变、体积应变不断减小,而回弹模量逐渐增大。筋材的加入能够增大土体的整体刚度,从而有效约束土体轴向累积应变、体积应变的发展,但随着加筋层数的增加,单层筋材的加筋效果逐渐减弱。综合考虑轴向累积应变、回弹模量以及体积应变的加筋效果系数,就工程成本和土体性能改善两方面而言,1层加筋效果最佳。

关键词：砾性土分级加载动力特性加筋土固结比

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砾性土剪切波速影响因素研究

砾性土剪切波速影响因素研究

作者：张瑞滨中国地震局工程力学研究所

学位级别：硕士

砾性土指的是含有多粒组成分的宽级配土,包含碎石、砾、砂、粉粒、粘粒等,以往的砾石土、砂砾土、砾砂等也包含其中,是一种典型的天然土壤,并且大量存在于交通和水利等工程中。世界范围内,地震引发的液化现象造成了很严重的后果,我国也... 详细信息

砾性土指的是含有多粒组成分的宽级配土,包含碎石、砾、砂、粉粒、粘粒等,以往的砾石土、砂砾土、砾砂等也包含其中,是一种典型的天然土壤,并且大量存在于交通和水利等工程中。世界范围内,地震引发的液化现象造成了很严重的后果,我国也不例外。以往的液化研究中,学者和研究者主要把注意力集中在饱和砂土、饱和粉土的问题上。但是地震考察的资料显示,砾性土在一定条件下也会发生液化,后果同样严重,关于砾性土液化的研究亟待开展。对于砾性土液化,其机理有待解释,并且研究表明目前国内外典型的砂土液化判别方法均不适用。所以对砾性土液化问题,需要重新建立一套针对砾性土液化的判别方法,同时对砾性土液化的可能性给出合理解释。土体的剪切波速是土体一种重要的综合性参数,和其液化性能密切相关。目前关于砾性土剪切波速的研究成果很少,尤其在砾性土剪切波速的影响因素方面,因为种种原因,以往没有研究成果发表,尚属空白领域。鉴于砾性土剪切波速的研究对砂砾土液化研究的重要意义,本文通过室内实验方法,对砾性土剪切波速的影响因素进行了研究。论文的主要工作包括:1.选择合适的实验仪器和实验方法,选择实验材料,选择要研究的实验参数,制定实验计划。2.通过室内实验,分析含砾量对砾性土剪切波速的影响。3.通过室内实验,分析相对密度对砾性土剪切波速的影响。4.通过室内实验,分析固结应力对砾性土剪切波速的影响。5.通过室内实验,分析固结应力比对砾性土剪切波速的影响。

关键词：地震液化砾性土剪切波速影响因素室内实验