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循环 - 间歇加载下粉土永久变形特性试验

2021-05-11梅慧浩

土木工程与管理学报 2021年2期

梅慧浩

(中铁十一局集团有限公司, 湖北 武汉 430061)

路基长期承受交通荷载的重复作用,所受围压较低,并受自然因素影响显著,其发生强度破坏的概率很小,而其永久变形特性更值得关注。动三轴试验是研究路基填料在重复动荷载作用下永久变形特性的有效手段,并取得了丰富成果[1~5]。但以往的动三轴试验均采用连续加载的方式模拟交通荷载,直至达到试验终止条件才停止加载,这种加载方式显然与交通荷载的实际状况不符。因为对路基某个位置而言,交通荷载并不是持续的重复作用,而是存在间歇阶段。

目前,已有部分学者在循环动三轴试验中考虑了间歇阶段对试样动力特性的影响。Yildirim等[6~8]通过开展持续加载 - 间歇的循环动三轴试验,分析了间歇效应对软土孔压、剪应变等动力性能的影响。试验结果表明间歇阶段的存在对土的动力特性产生显著影响。但目前关于间歇加载方式下路基土动力特性的研究仍非常有限。以上研究中没有直接对比连续加载与间歇加载对试样动力特性的具体影响,间歇加载下累积塑性应变的发展特征还未研究。因此,仍需开展间歇加载方式下路基土的永久变形特性研究。

本文设计了连续加载与间歇加载(持续加载和间歇交替循环)的循环动三轴试验。研究了间歇阶段轴向应变的变化以及对试样动力特性的影响。其次,依据安定理论划分了累积塑性应变的不同行为类型,并建立了考虑含水率影响的临界应力表达式,最后,提出了塑性蠕变行为的累积塑性应变预测模型。……

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