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应力路径对饱和砂土动力特性影响的试验研究*

2021-08-26陈晓飞吴建翔

工程技术研究 2021年12期

陈晓飞,吴建翔,李 园

扬州市市政建设处,江苏 扬州 225000

在地震或者车辆荷载作用下,若孔隙水压力来不及消散,砂土可能出现液化现象,导致地基失稳,因此砂土的抗液化特性得到了学者的广泛关注。董正方等[1]分析了不同围压、干密度和细粒含量下粉砂土的动强度和抗液化强度曲线。李涛等[2]基于动三轴的液化试验研究了黏粒和粉粒对砂土液化特性的影响。目前,相关认识主要是根据循环三轴或循环扭剪[3-4]试验结果得到的,但这些试验只考虑单个方向上出现循环受载的情况,对于复杂应力路径下砂土动力特性的研究尚显不足。例如海洋工程中,波浪荷载在地基中产生的加载路径与在循环三轴和循环扭剪中的有明显区别,其抗液化特性与现有认识有何不同尚不清楚。因此,研究不同加载路径对饱和砂土动力特性的影响是有必要的。

1 试验概况

1.1 试验仪器

文章研究的试验仪器为英国GDS公司生产的空心圆柱扭剪仪(Hollow Cylinder Apparatus),该仪器可以分别控制作用在试样上的静、动竖向荷载和扭转弯矩,作用在圆柱试样的内、外压力可以独立控制。动力加载的强度一般通过循环应力比CSR表示,其表达式如下:

考虑到模拟波浪荷载的要求,需要同时施加竖直的竖向荷载以及试样横断面上的扭转荷载,为了更好地描述三维循环受剪状态,采用张建民[5]的建议,同时体现竖向应力和环向应力的偏差,以及扭转剪应力,动剪应力确定为

1.2 应力路径的实现方法

试验中共考虑循环三轴、循环扭剪和波浪荷载(圆耦合)3种应力加载路径。……

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