小应变硬化土模型参数的确定与敏感性分析 被引量：28

1

作者 谢东武 管飞 丁文其 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期898-906,共9页

地下工程施工引起的土体扰动区可分为剧烈扰动区、扰动区、微扰动区和未扰动区。为全面反映土体在扰动下的应力路径和力学响应,必须考虑全应变范围的土体特性,尤其是小应变范围内的力学响应,因此对小应变硬化土本构模型关键参数(初始剪... 地下工程施工引起的土体扰动区可分为剧烈扰动区、扰动区、微扰动区和未扰动区。为全面反映土体在扰动下的应力路径和力学响应,必须考虑全应变范围的土体特性,尤其是小应变范围内的力学响应,因此对小应变硬化土本构模型关键参数(初始剪切模量和剪应变阀值)的确定方法进行介绍。开展上海典型软土的三轴固结排水剪切试验和固结试验研究,给出确定上海软土小应变硬化土模型(HSSmall)参数的方法,建议采用原位测试的方法确定土体的初始弹性模量。基于土单元数值模拟进行初始弹性模量和剪应变阀值的参数敏感性分析。随着初始弹性模量的增大,初始压缩曲线与卸载-再压缩曲线的斜率均增大。由于对应的回弹模量不变,初始弹性模量与回弹模量的差值增大,应变与偏应力试验曲线的回滞环宽度也随之增大。随着剪应变阀值的增大,初始压缩曲线和再压缩曲线的近似直线段增长,在同样剪应力情况下,土体的应变值减小,土体保持初始弹性模量刚度的区间增大。 展开更多

关键词 小应变硬化土模型 硬化土模型 初始剪切模量 剪应变阈值

下载PDF 职称材料

负温对土动剪切模量阻尼比的影响规律 被引量：16

2

作者 于啸波 孙锐 +3 位作者 袁晓铭 孟上九 王淼 孙义强 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1452-1465,共14页

以我国引进的首台低温共振柱仪为依托,研究不同负温下冻结土的初始剪切模量、剪切模量比和阻尼比非线性曲线的变化规律和模式。对低温共振柱仪试验技术进行研究,结果显示,采用常温试验方法进行低温共振柱试验,会导致结果离散过大,通过... 以我国引进的首台低温共振柱仪为依托,研究不同负温下冻结土的初始剪切模量、剪切模量比和阻尼比非线性曲线的变化规律和模式。对低温共振柱仪试验技术进行研究,结果显示,采用常温试验方法进行低温共振柱试验,会导致结果离散过大,通过试验确定围压介质、冻结时间等试验条件和参数。同时,采用更符合客观实际的围压、固结和冻结方式,以粉土为样本,在室温和不同负温下进行对比试验。结果表明:负温对土的初始模量和剪切模量比影响显著,0℃^-4.0℃为敏感段,-4.0℃后为平稳段;敏感段内,随负温增加,初始剪切模量呈Boltzmann函数形式急速增加,参考剪应变则呈Boltzmann函数形式迅速下降,平稳段上,二者随负温增加分别平稳上升和下降;负温下阻尼比曲线在剪应变小于一定值时高于常温曲线,而在大于该应变时常温试验曲线则超过负温曲线;负温对最大阻尼比有较大影响,随负温增大,最大阻尼比呈指数形式降低。该试验采用专门的低温共振柱仪完成,围压、固结和冻结条件更接近客观实际,得到的负温对土动剪切模量阻尼比的影响模式更真实可靠,可为季冻土区抗震规范中设计谱修正以及季冻土区重大工程抗震设计中获得合理地震动输入提供依据。 展开更多

关键词 土力学 低温共振柱试验 围压介质 冻结时间 初始剪切模量 剪切模量比 阻尼比

原文传递

基于振动性态和破坏相似的边坡振动台模型实验相似律 被引量：16

3

作者 蒋良潍 姚令侃 王建 《交通科学与工程》 2009年第2期1-7,18,共8页

鉴于岩土动态性质复杂及地震模拟振动台尺寸较大,边坡振动台模型实验采用原型工点采样岩土材料制成模型.模型实验相似律不仅应确保由共振频率与行波效应所体现的振动性态相似,同时应尽可能对变形破坏行为进行相似模拟,即做到破坏强度和... 鉴于岩土动态性质复杂及地震模拟振动台尺寸较大,边坡振动台模型实验采用原型工点采样岩土材料制成模型.模型实验相似律不仅应确保由共振频率与行波效应所体现的振动性态相似,同时应尽可能对变形破坏行为进行相似模拟,即做到破坏强度和应力水平相似.相似律关键在于保证原型、模型的按参考应变归一化后的应变比一致,因为岩土体本构关系呈软弹簧非线性,归一化应变比不仅决定对应的相对应力水平,更重要的是影响着共振频率.基于Mohr-Cou lomb破坏准则和双曲线动本构模型恢复力骨干曲线,提出在保持归一化的剪应变比一致条件下,兼顾振动性态和破坏相似的振动台模型实验相似律:由土体初始剪切模量随埋深的幂函数变化规律,按振动性态相似原则确定台面输入地震波波形的时间压缩比,再以岩土材料的强度参数(c,φ值)按破坏相似原则确定台面输入波形的幅值比,得到各主要物理量的相似律. 展开更多

关键词 边坡 振动台模型实验 相似律 归一化应变 初始剪切模量 时间压缩比 加速度幅值比

下载PDF 职称材料

基于ISS&SSDR的沥青路面层间疲劳寿命外因素综合影响预估 被引量：4

4

作者 艾长发 黄杨权 +2 位作者 罗柳芬 任东亚 邱延峻 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期58-66,74,共10页

目前沥青路面层间疲劳性能的评估高度依赖于疲劳寿命,但现有层间疲劳寿命模型中考虑的因素不够全面,且层间疲劳模型与初始剪切模量之间缺乏关联性。本研究进行了4种外因素条件下(即:剪切应力幅值、温度、加载频率、压应力)的小梁四点剪... 目前沥青路面层间疲劳性能的评估高度依赖于疲劳寿命,但现有层间疲劳寿命模型中考虑的因素不够全面,且层间疲劳模型与初始剪切模量之间缺乏关联性。本研究进行了4种外因素条件下(即:剪切应力幅值、温度、加载频率、压应力)的小梁四点剪切疲劳试验,获取了路面层间的初始剪切模量(ISS)与剪切模量衰变速率(SSDR),分别建立了ISS与SSDR的非线性多元回归模型,并综合ISS、SSDR双指标形成层间疲劳寿命Nf预测模型。结果表明:①各因素对层间ISS的影响排序为:温度>剪切应力幅值>加载频率>压应力;各因素对层间SSDR的影响排序为:压应力>温度>剪切应力幅值>加载频率;各因素对层间疲劳寿命的影响排序为:温度>压应力>剪切应力幅值>加载频率;②基于ISS与SSDR构建的层间疲劳寿命Nf的表达模型,实现了外因素综合作用下疲劳寿命Nf、ISS、SSDR三指标相互关联。研究成果为层间疲劳寿命预估提供一种新途径,为加强层间设计提供理论支撑。 展开更多

关键词 道路工程 沥青路面 层间疲劳模型 初始剪切模量 剪切模量衰变速率 多元回归

下载PDF 职称材料

上海黏性土的初始剪切模量试验研究 被引量：5

5

作者 张娇 张雁 +1 位作者 李青 徐中华 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第2期337-343,共7页

以上海天然沉积黏性土(2)^(6)层土为研究对象,利用共振柱仪器实现了各土层在不同固结压力下的弯曲元和共振柱试验,得到了各层土体小应变水平下的初始剪切模量。试验结果表明,利用弯曲元试验时域初达波法和时域峰值法能得到与现场单孔波... 以上海天然沉积黏性土(2)^(6)层土为研究对象,利用共振柱仪器实现了各土层在不同固结压力下的弯曲元和共振柱试验,得到了各层土体小应变水平下的初始剪切模量。试验结果表明,利用弯曲元试验时域初达波法和时域峰值法能得到与现场单孔波速原位测试结果相一致的剪切波速;共振柱试验得到的土体小应变初始剪切模量与弯曲元试验结果基本一致。分析表明,在所试验的各层土中,第(3)层淤泥质粉质黏土和第(4)层淤泥质黏土的剪切模量相对较小,第(6)层土的剪切模量最大;第(2)、(5)层土的剪切模量接近,且大于(3)、(4)层,小于第(6)层土,这与土样的实际天然状态是相吻合的。利用Rampello公式可较好地拟合上海黏性土的初始剪切模量,所得的拟合曲线可用来确定各土层在不同深度处的初始剪切模量。 展开更多

关键词 上海黏性土 初始剪切模量 弯曲元 共振柱

下载PDF 职称材料

钙质砂小应变初始剪切模量试验研究 被引量：3

6

作者 史金权 肖杨 +1 位作者 刘汉龙 Wim Haegeman 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期324-333,共10页

砂土的初始剪切模量G_(max)是反映土体刚度的一个重要的力学参数。利用多方向的弯曲元测试技术,对取自波斯湾人工岛礁的钙质砂小应变初始剪切模量进行研究,分析了不均匀系数C_(u)、平均粒径D_(50)及应力历史对钙质砂水平(G_(HH))和垂直... 砂土的初始剪切模量G_(max)是反映土体刚度的一个重要的力学参数。利用多方向的弯曲元测试技术,对取自波斯湾人工岛礁的钙质砂小应变初始剪切模量进行研究,分析了不均匀系数C_(u)、平均粒径D_(50)及应力历史对钙质砂水平(G_(HH))和垂直平面(G_(HV)和G_(VH))上剪切模量的影响。结果表明:各向同性固结下,钙质砂的G_(max)各向异性显著,表现为G_(HH)值大于G_(HV)和G_(VH);G_(max)随着平均粒径D_(50)增大而增加,但随着不均匀系数Cu增大而降低;卸载阶段的G_(max)高于加载阶段的G_(max)值;将不均匀系数C_(u)、平均粒径D_(50)和超固结比OCR作为变量对预测砂土G_(max)的Hardin公式进行修正,相较于传统Hardin公式,修正后的公式能够更好地预测本文中使用钙质砂的G_(max)。 展开更多

关键词 初始剪切模量 弯曲元 小应变 钙质砂 Hardin公式

下载PDF 职称材料

上海典型黏土小应变特性的试验研究 被引量：4

7

作者 张娇 王卫东 +1 位作者 徐中华 李青 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期3590-3596,共7页

在小应变水平下土体的刚度特性明显不同于常规试验得到的土体刚度,正确评价土体的小应变特性对于基坑、隧道等地下工程的变形分析具有重要作用。采用装有霍尔效应局部应变传感器的三轴试验和配有弯曲元的共振柱试验,研究上海典型天然黏... 在小应变水平下土体的刚度特性明显不同于常规试验得到的土体刚度,正确评价土体的小应变特性对于基坑、隧道等地下工程的变形分析具有重要作用。采用装有霍尔效应局部应变传感器的三轴试验和配有弯曲元的共振柱试验,研究上海典型天然黏性土的小应变特性。研究表明,随着土体深度的增加,土体剪切模量增大;第(2)^(5)层的小应变刚度衰减规律基本一致,第(6)层土因其明显的超固结特性,其刚度衰减速率明显大于其他土层;共振柱试验给出了各层土样的初始剪切模量以及归一化剪切模量比与剪应变的关系;三轴和共振柱试验均揭示了上海典型黏性土的剪切模量在小应变范围内随剪应变增加呈非线性衰减的规律。 展开更多

关键词 上海黏性土 小应变特性 刚度衰减 初始剪切模量 非线性

下载PDF 职称材料

考虑应力路径的软黏土小应变特性试验研究 被引量：3

8

作者 李泉 吴楠 肖军华 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第5期1486-1494,共9页

以苏南地区原状软黏土经K_(0)固结形成的试样为对象,利用配备了弯曲元系统和局部位移测量系统的GDS应力路径三轴测试系统,研究了小应变范围内应力路径转角θ对剪切模量衰减曲线以及阈值剪应变(γ_(0.7))的影响。试验结果表明,土体的初... 以苏南地区原状软黏土经K_(0)固结形成的试样为对象,利用配备了弯曲元系统和局部位移测量系统的GDS应力路径三轴测试系统,研究了小应变范围内应力路径转角θ对剪切模量衰减曲线以及阈值剪应变(γ_(0.7))的影响。试验结果表明,土体的初始剪切模量G_(0)值与初始固结应力大小呈正相关关系,并可表示为与孔隙比e、平均有效应力p’相关的函数关系式。土体的剪切模量在10^(-6)~10^(-3)的应变范围内随着剪应变的增加而逐渐衰减,并表现出和试验应力路径与近期应力历史间夹角θ的相关性:应力路径对衰减曲线的影响随着应力路径转角θ的增大逐渐增大,当两者完全相反时,其影响最大。在K_(0)固结条件下,应力路径转角θ对γ_(0.7)的影响大于初始固结平均有效应力p’,同时γ_(0.7)值随着应力路径转角θ的增大而逐渐增大。 展开更多

关键词 软黏土 应力路径转角 小应变特性 初始剪切模量 刚度衰减 阈值剪应变

下载PDF 职称材料

非饱和黄土初始剪切模量与孔径分布试验研究 被引量：3

9

作者 徐洁 赵文博 +1 位作者 陈永辉 陆嘉楠 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S1期227-231,共5页

土的初始剪切模量G_0是地震、爆破响应中一个非常重要的土动力学参数,对预测地表沉降、土工建筑物周围土体变形等具有重要作用。黄土在中国及世界各地分布广泛,且现场常处于非饱和状态。对非饱和黄土的压实试样进行了吸力控制的共振柱... 土的初始剪切模量G_0是地震、爆破响应中一个非常重要的土动力学参数,对预测地表沉降、土工建筑物周围土体变形等具有重要作用。黄土在中国及世界各地分布广泛,且现场常处于非饱和状态。对非饱和黄土的压实试样进行了吸力控制的共振柱试验以及压汞试验,研究非饱和黄土初始剪切模量G_0与孔径分布的关系。试验表明:干湿循环过程中,试样的G_0随吸力的增大而增大,再随吸力的减小而减小。主要原因是试样内孔隙密度最大的孔径大小随吸力的增大而减小,试样内大孔隙减少,小孔隙增多,导致毛细水所占比例增加,土颗粒接触更加紧密。同一吸力作用下,湿润段试样的小孔隙比例比干燥段大,故毛细水作用更显著,从而湿润段试样的G_0大于干燥段。 展开更多

关键词 非饱和黄土 初始剪切模量 孔径分布 吸力 干湿循环

下载PDF 职称材料

珊瑚吹填土初始剪切模量试验研究 被引量：2

10

作者 汪云龙 袁晓铭 +2 位作者 孙锐 张文彬 王克 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第10期36-41,共6页

珊瑚吹填土是因南海造岛工程需求而引起重视的新型工程材料,对其初始剪切模量(G_(max))的研究是人工岛地基变形分析与稳定性分析的基础。利用自主研发的无黏性土初始剪切模量试验设备,研究珊瑚吹填土振动加密过程中的G_(max)发展规律,... 珊瑚吹填土是因南海造岛工程需求而引起重视的新型工程材料,对其初始剪切模量(G_(max))的研究是人工岛地基变形分析与稳定性分析的基础。利用自主研发的无黏性土初始剪切模量试验设备,研究珊瑚吹填土振动加密过程中的G_(max)发展规律,并与标准砂和砾石配置的一般无黏性土和陆相沉积的砾性土进行对比。试验结果显示,珊瑚吹填土与陆源无黏性土的G_(max)压实度关系不同,前者存在先增后减的阈值,而后者单调增加。研究表明,珊瑚吹填土的工程性质具有显著的区域性;工程建设中对珊瑚吹填土振动加密效果的控制,应根据试验确定合理的压实度区间,不可直接套用陆源土方法。 展开更多

关键词 珊瑚吹填土 岛礁工程 初始剪切模量 压实度 砾性土

下载PDF 职称材料

考虑动应力-动应变关系及剪切波速相似的模型软岩配制方法

11

作者 王志佳 黎洪磊 +3 位作者 李胜民 吴祚菊 段书苏 谢朋 《土木与环境工程学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2022年第5期38-45,共8页

根据振动台模型试验的相似设计原理,结合某地下工程底部软岩性质,利用重晶石粉、黏土、石膏等材料,研制了一种可以有效模拟原型软岩动力特性的相似材料。开展正交试验,通过对数据进行极差和方差分析,得到重晶石粉、黏土、石膏等原材料... 根据振动台模型试验的相似设计原理,结合某地下工程底部软岩性质,利用重晶石粉、黏土、石膏等材料,研制了一种可以有效模拟原型软岩动力特性的相似材料。开展正交试验,通过对数据进行极差和方差分析,得到重晶石粉、黏土、石膏等原材料含量对相似材料密度、初始剪切模量及参考应变的影响规律,并基于正交试验结果,进行软岩相似材料的最终配比试验。结果表明:相似材料中重晶石粉对相似材料的密度起主要控制作用,参考应变值随石膏含量的增加而增大,随黏土含量的增加而减小,相似材料的初始剪切模量随黏土含量的增加而减小,随重晶石粉和石膏含量的增加而增大。配制的软岩相似材料可以很好地模拟原型软岩动应力动应变关系和剪切波速特性。 展开更多

关键词 软岩相似材料 动应力动应变关系 剪切波速 正交试验 初始剪切模量 参考应变

下载PDF 职称材料

蒙辽客运专线粉砂地基固结压缩特性的三轴试验研究 被引量：1

12

作者 王武刚 宋华冠 +3 位作者 宋绪国 许再良 陶美祥 刘建勋 《铁道标准设计》 北大核心 2018年第3期6-12,共7页

依托新建通辽至京沈高铁新民北站铁路路基工程,对细颗粒含量分别为10%、15%、30%和40%的中密状态粉砂开展一系列室内固结不排水三轴试验研究,通过试验研究不同细颗粒含量粉砂在不同围压条件下的应力-应变关系、孔隙水压力的涨消发展模... 依托新建通辽至京沈高铁新民北站铁路路基工程,对细颗粒含量分别为10%、15%、30%和40%的中密状态粉砂开展一系列室内固结不排水三轴试验研究,通过试验研究不同细颗粒含量粉砂在不同围压条件下的应力-应变关系、孔隙水压力的涨消发展模型及初始剪切模量的发展规律,揭示细颗粒含量和围压对中密状态粉砂应力-应变关系、孔压演化特性及初始剪切模量的影响规律。结果表明:空间应力状态下的不同细颗粒含量中密粉砂的应力-应变关系曲线以硬化型为主,符合增长型双曲线模式,且随着围压的增加,应力-应变关系曲线呈现强硬化状态,随着细颗粒含量的增加,应力-应变关系曲线呈现弱硬化状态。孔隙水压力的变化表现为随剪切的发展先经过一段上升过程,达到峰值后又开始下降,且随着细颗粒含量的增加,围压的增大,孔压的峰值越高,孔压消散速度降低,剪切完成后的残余孔压越大。初始剪切模量与围压呈正相关,即随着围压的增大而增大。同时,运用ABAQUS有限元程序建立计算机模型模拟试验,进一步验证上述分析结果的真实性与可靠性。 展开更多

关键词 客运专线铁路 路基 中密粉砂 应力-应变关系 孔隙水压力 细粒含量 围压 初始剪切模量

下载PDF 职称材料

分散性土动剪切模量影响因素的试验研究 被引量：6

13

作者 孙仲林 党进谦 +1 位作者 樊恒辉 王飞 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期3669-3673,3703,共6页

分散性土耐冲蚀性低、抗渗性能差,在纯水中具有很高的分散性,严重威胁水利工程的安全。在分散性土的鉴别和改性方面已有很多成果,但分散性土动力特性的研究见诸报端的还很少。利用日本诚研社生产的DTC-199型电液伺服加荷往复扭剪三轴仪... 分散性土耐冲蚀性低、抗渗性能差,在纯水中具有很高的分散性,严重威胁水利工程的安全。在分散性土的鉴别和改性方面已有很多成果,但分散性土动力特性的研究见诸报端的还很少。利用日本诚研社生产的DTC-199型电液伺服加荷往复扭剪三轴仪,对取自宁夏某碾压均质土坝的分散性土的动剪切模量进行了探索。通过改变试样的含水率、干密度和围压等初始条件,研究分散性土在不同试验条件下的动力特性及剪切模量的变化规律,并进行对比分析。得出:分散性土的动剪应力-应变关系符合Hardin-Drnevich双曲线模型;控制初始条件,当其他条件相同时,含水率越低,动剪切模量越大;干密度越大,试样动剪切模量越大;围压越高,其动剪切模量越大;初始剪切模量及最大动剪应力的变化规律与之相似。动剪切模量随动剪切应变的增大普遍呈衰减趋势。 展开更多

关键词 分散性土 动剪切模量 Hardin-Drnevich模型 初始动剪切模量

下载PDF 职称材料