高动应力水平下软粘土动力特性研究及应用
2020-04-21王元战李世纪雷继超
水道港口 2020年1期
关键词:模型
王元战,李世纪,雷继超
(天津大学 水利工程仿真与安全国家重点实验室 高新船舶与深海开发装备协同创新中心,天津 300072)
近年来,我国大量港口海岸工程结构建造在软土地基上。在波浪等动力荷载作用下,软土强度会发生明显变化。作用于结构的循环荷载会使软土地基不同位置产生大小不同的循环动应力,土体在不同水平动应力下其动力特性有较大差异。当地基土体受低水平动应力荷载作用时,土体的累积孔压和累积变形在一定循环次数后会达到稳定状态,土体发生一定程度的强度弱化现象;当地基土体受高水平动应力荷载作用时,土体累积变形和累积孔压快速发展,在一定循环次数后土体变形急剧增加,土体发生强度破坏。高、低动应力水平的临界值称之为临界动应力。Larew和Leonards[1]最早提出临界循环应力比的概念;Sangrey等[2]研究在不同应力水平下饱和粘土的循环动力特性,发现不同应力水平下土体具有截然不同的循环动力特性,在低动应力水平荷载作用下土体一直处于循环稳定状态,在高动应力水平荷载作用下土体会发生循环破坏。
目前,对低水平动应力作用下土体强度循环弱化问题,已开展大量研究工作。闫澍旺[3-4]得到了软粘土的抗剪强度弱化率随动应力、静偏应力变化的关系曲线;Soroush和Soltani-Jigheh[5]利用动三轴试验对混合土循环后剪切强度进行了研究,发现随着粒状颗粒的增加,土体会表现出类似超固结土的性质;Kaya和Erken[6]对Adapazari软土进行了研究,发现软土的循环后剪切强度随着塑性指数的增大而减小;……
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