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ZJU400离心机研制及其振动台性能评价 被引量:68
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作者 陈云敏 韩超 +2 位作者 凌道盛 孔令刚 周燕国 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期1887-1894,共8页
土工离心机可以产生与原型相同的自重应力,保证模型破坏机制与原型一致,是解决岩土工程、水利工程和环境工程等领域复杂问题的理想试验模拟手段。搭配机载振动台系统,离心机还可以在原型应力条件下探讨地震引起的建构筑物变形和稳定特... 土工离心机可以产生与原型相同的自重应力,保证模型破坏机制与原型一致,是解决岩土工程、水利工程和环境工程等领域复杂问题的理想试验模拟手段。搭配机载振动台系统,离心机还可以在原型应力条件下探讨地震引起的建构筑物变形和稳定特性。鉴于离心机振动台的科研价值,浙江大学建造了有效旋转半径为4.5 m、负载能力400 gt的双吊篮臂式离心机,可开展150g重力加速度下的静态试验和100g重力加速度下的动态试验,吊篮尺寸达1500mm×1200 mm×1500 mm。同时,离心机配置了最大振动幅值为0.6 cm、最大振动加速度为40g的振动台系统,可进行有效负重小于500 kg水平单向地震动响应模拟。静动力试验使用的刚性模型箱和层状剪切模型箱的最大尺寸分别为1.2m×1.0 m×1.0 m和600 mm×350 mm×449 mm。通过饱和砂土地基建筑物震陷试验,初步检验了离心机振动台系统的整体性能。 展开更多
关键词 离心机 振动台 性能评价 饱和砂土 震陷
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土的基本特性及本构关系与强度理论 被引量:51
2
作者 黄茂松 姚仰平 +2 位作者 尹振宇 刘恩龙 雷华阳 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第7期9-35,共27页
土的基本特性及本构关系与强度理论是土力学及岩土工程学科的重要理论基础之一。本文针对饱和黏土、砂土及堆石料等粗粒土,总结了这三类土在基本力学特性及本构强度理论方面的研究现状和发展趋势。饱和黏土部分主要包括压缩特性、剪切... 土的基本特性及本构关系与强度理论是土力学及岩土工程学科的重要理论基础之一。本文针对饱和黏土、砂土及堆石料等粗粒土,总结了这三类土在基本力学特性及本构强度理论方面的研究现状和发展趋势。饱和黏土部分主要包括压缩特性、剪切特性—临界状态及剪胀/剪缩、结构性及其破坏、中主应力影响、各向异性及主应力偏转效应、不排水抗剪强度、流变特性、微观力学解析模型等;砂土部分包括临界状态概念与剪胀性、砂土各向异性、应变局部化等;堆石料等粗粒土部分则以颗粒破碎对堆石料等粗粒土的力学性质的影响为主线,重点介绍了颗粒破碎的度量方法、颗粒破碎对剪胀性、临界状态线的影响以及相应的本构模型、宏观-微观的力学分析方法。 展开更多
关键词 饱和黏土 砂土 粗粒土 本构关系 强度理论
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饱和砂性土非线性蠕变模型试验研究 被引量:43
3
作者 张云 薛禹群 +1 位作者 施小清 宋震 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期1869-1873,共5页
采用单向压缩试验研究了常州不同含水层饱和砂性土的蠕变特性。试验结果表明,饱和砂性土的变形既与应力有关,也与时间有关。在一定应力作用下,其变形随时间的增加而增加,经过一段时间后才能达到稳定,应变与应力、时间都呈非线性关系。... 采用单向压缩试验研究了常州不同含水层饱和砂性土的蠕变特性。试验结果表明,饱和砂性土的变形既与应力有关,也与时间有关。在一定应力作用下,其变形随时间的增加而增加,经过一段时间后才能达到稳定,应变与应力、时间都呈非线性关系。对试验结果的统计分析表明:用幂函数可以很好地拟合饱和砂性土的应力-应变-时间关系。这一结论有助于更深入地研究长期抽水作用下的地面沉降问题。 展开更多
关键词 饱和砂性土 非线性 蠕变模型
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饱和砂土液化研究新进展 被引量:37
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作者 鲁晓兵 谈庆明 +1 位作者 王淑云 张金来 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期87-96,共10页
首先对20世纪90年代以前有关饱和砂土液化的研究工作进行了简要回顾,然后重点对近期液化的离心机实验研究、液化引起的地面大位移及对结构物的破坏等进行了综述。同时也对液化的判别方法、粉砂液化、静态液化等进行了评述.认为今后的研... 首先对20世纪90年代以前有关饱和砂土液化的研究工作进行了简要回顾,然后重点对近期液化的离心机实验研究、液化引起的地面大位移及对结构物的破坏等进行了综述。同时也对液化的判别方法、粉砂液化、静态液化等进行了评述.认为今后的研究重点是液化引起的地面大位移及对结构物的破坏等,其中涉及到结构与土的耦合问题、流变体(液化区域内的砂土)和固体(未液化区域的砂土)耦合及演变的问题,需要多学科(岩土力学、数值分析、流体力学、结构力学等)的研究人员共同研究.其中,液化前后的土体本构关系是需要研究的核心内容。今后需利用离心机实验、现场原位实验开展工作,并进行相关实验技术研究工作。 展开更多
关键词 饱和砂土 液化 爆炸 地震 离心机实验 岩土力学 数值分析 流体力学 结构力学
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饱和砂土液化研究进展 被引量:40
5
作者 任红梅 吕西林 李培振 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2007年第6期166-175,共10页
根据国内外文献资料,从三方面总结了饱和砂土的最新进展:饱和砂土液化判别方法、砂土液化的试验研究以及液化后分析,特别是探讨了液化对上部结构的影响。最后指出了存在的问题和今后的研究方向。
关键词 饱和砂土 液化判别 人工神经网络 振动台试验 液化后
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饱和砂土地基液化特性振动台试验研究 被引量:33
6
作者 黄春霞 张鸿儒 +1 位作者 隋志龙 靳建军 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期2098-2103,共6页
饱和砂土地基试验是研究碎石桩复合地基抗液化性能振动台试验的先导和必要组成部分。本文采用自行研制的简易单向专用振动台和大型叠层剪切变形模型箱完成了两个饱和砂土地基模型的三次振动台试验,验证了模型箱的性能和模型地基内部的... 饱和砂土地基试验是研究碎石桩复合地基抗液化性能振动台试验的先导和必要组成部分。本文采用自行研制的简易单向专用振动台和大型叠层剪切变形模型箱完成了两个饱和砂土地基模型的三次振动台试验,验证了模型箱的性能和模型地基内部的均匀性。通过量测振动过程中砂土的超静孔隙水压力,得到了饱和砂土地基液化规律以及振动加密对其抗液化能力的影响。同时,探索了饱和砂土地基液化大型振动台模型试验技术,如饱和砂土模型地基设计与制备、传感器布置、试验加载方案确定等,为今后开展此类试验提供一般的研究思路,并且为后续碎石桩复合地基振动台试验提供了必要的技术经验。 展开更多
关键词 饱和砂土 液化 振动台试验 叠层剪切变形模型箱 超静孔隙水压力
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地下结构抗震理论分析与试验研究的发展展望 被引量:31
7
作者 刘晶波 刘祥庆 杜修力 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2007年第6期38-45,共8页
目前我国在地下结构抗震分析与破坏灾变机理研究中尚存在诸多问题需要解决,在分析总结我国地下结构抗震理论与试验研究的基础上,重点阐述了需要进一步深入研究的六个关键问题:地下结构振动模型试验研究技术,土体非线性动力本构模型,高... 目前我国在地下结构抗震分析与破坏灾变机理研究中尚存在诸多问题需要解决,在分析总结我国地下结构抗震理论与试验研究的基础上,重点阐述了需要进一步深入研究的六个关键问题:地下结构振动模型试验研究技术,土体非线性动力本构模型,高轴压的地下结构承重构件地震破坏机理,非一致波动输入及非一致波动输入下地下结构的地震反应,饱和砂土液化大变形理论及本构模型,大型三维非线性土-结构动力相互作用分析模型。这些问题的研究和解决对于完善地下结构抗震理论分析方法与试验研究技术,获得大型地下结构在地震作用下的反应规律与破坏灾变机理具有重要的科学意义和工程应用价值。 展开更多
关键词 地下结构 土-结构动力相互作用 振动模型试验 本构模型 非一致输入 饱和砂土 液化大 变形
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地震液化问题研究进展 被引量:32
8
作者 王刚 张建民 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期575-589,共15页
概括了地震液化问题研究的框架和主要内容.从液化的机理、液化可能性分析,液化稳定分析、液化变形分析及液化分析的数值方法等几个方面,总结了液化问题的主流研究思路和近期进展,指出了目前的不足和应着重研究的方向.随着对地震液化问... 概括了地震液化问题研究的框架和主要内容.从液化的机理、液化可能性分析,液化稳定分析、液化变形分析及液化分析的数值方法等几个方面,总结了液化问题的主流研究思路和近期进展,指出了目前的不足和应着重研究的方向.随着对地震液化问题研究的深入,液化问题研究的重心逐渐由液化可能性分析、液化稳定分析转向液化引起的变形评价.在液化变形的评价方法中,基于震害调查的经验统计方法的预测精度较差,且不能考虑土与结构的相互作用;而基于数值模拟的方法可以考虑复杂的边值问题,显示出广泛的前景.在以后对地震液化问题的研究中,除了进一步收集分析已有震害资料提高液化可能性分析及液化变形分析的现有方法的可靠性以外,应着重深入研究饱和砂土液化变形的基本规律及物理机制,在此基础上建立能够合理模拟饱和砂土整个液化过程中(包括液化前和液化后)的应力应变行为的本构模型,发展能有效地预测实际边值问题中液化变形的数值模拟方法. 展开更多
关键词 液化 液化变形 本构模型 数值模拟 饱和砂土
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饱和砂土动本构理论研究进展 被引量:16
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作者 张建民 谢定义 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 1994年第2期187-204,共18页
饱和砂土由于它对动载荷作用的特殊敏感性在土动力学和土工抗震问题研究中占据了重要的地位,本文介绍了饱和砂土的基本动力学特性,并对当前饱和砂土动本构理论的研究进展作了较为系统的评述,以期对进一步的研究有所稗益.
关键词 饱和砂土 结构力学 土动力学
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饱和砂土动力特性及数值方法研究 被引量:28
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作者 王明洋 赵跃堂 钱七虎 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期737-742,共6页
典型的实验表明,颗粒状砂土的变形与破坏特征有赖于其自身构造特性(密度或孔隙率,各项异性程度)、多组分相特性(饱和或者准饱和)、作用荷载特性(载荷作用时间长短)、应力比和体积约束条件等。本文依据实验变形和破坏特征,采用平面应变... 典型的实验表明,颗粒状砂土的变形与破坏特征有赖于其自身构造特性(密度或孔隙率,各项异性程度)、多组分相特性(饱和或者准饱和)、作用荷载特性(载荷作用时间长短)、应力比和体积约束条件等。本文依据实验变形和破坏特征,采用平面应变弹塑性有效应力模型建立了适宜于饱和砂土的动力分析方法,编制了分析模块程序并与通用岩土分析软件FLAC接口,比较在爆炸荷载作用下饱和砂土中波传播特性的数值模拟结果与试验结果,证实了模型及程序的正确性与有效性。 展开更多
关键词 饱和砂土 有效应力 弹塑性模型
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饱和砂土中直群桩动力响应离心机振动台试验与简化数值模型研究 被引量:29
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作者 李雨润 闫志晓 +1 位作者 张健 黄达 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1252-1264,共13页
饱和砂土液化场地高承台直群桩及土体横向动力响应分析一直是岩土工程抗震的热点和难点。针对这一问题,设计制作饱和砂土液化场地的2×2直群桩模型,进行离心机振动台试验,分析液化场地群桩–土动力响应规律。在此基础上,基于ABAQUS... 饱和砂土液化场地高承台直群桩及土体横向动力响应分析一直是岩土工程抗震的热点和难点。针对这一问题,设计制作饱和砂土液化场地的2×2直群桩模型,进行离心机振动台试验,分析液化场地群桩–土动力响应规律。在此基础上,基于ABAQUS有限元软件平台,通过引入砂土液化大变形本构模型,采用有限元网格自适应调整技术克服大变形畸变问题,建立可液化场地群桩基础静动耦合非线性相互作用的二维有限元模型进行数值模拟分析,并用试验结果进行验证。结果表明:峰值加速度0.3 g正弦波工况下离心机振动台试验饱和砂土地基液化速度非常快,直群桩基础承台加速度与土中加速度放大峰值均不会超过输入波峰值,地基液化后承台加速度便开始衰减;饱和砂土地基超静孔隙水压力发展直接影响加速度响应,土体液化直接导致加速度衰减;数值模拟加速度结果与试验的加速度动力响应特性相符合,但量值上有区别,将数值模拟结果进行一定比例缩小后与试验结果基本吻合;数值模拟超静孔隙水压力与超静孔压比与试验结果基本一致,数值模拟显示浅层土较深层土液化明显;数值模拟的承台位移相较于试验偏保守。 展开更多
关键词 土力学 离心机振动台试验 饱和砂土 直群桩 数值模拟 动力响应
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冲击载荷下饱和砂土渗流和破坏的实验研究 被引量:19
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作者 张均锋 孟祥跃 +2 位作者 俞善炳 谈庆明 郑哲敏 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第2期230-237,共8页
对饱和破土在冲击载荷下发现的变形和流动效应进行了落锤模拟实验研究,发现砂土骨架出现纵向排水通道和横向断裂等现象,对可能影响这些现象的主要因素进行了对比的实验,对上述实验现象进行了初步的解释.
关键词 饱和砂土 冲击 渗流 裂纹 破坏 实验
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U型、W型和螺旋型埋管形式能量桩热力学特性对比模型试验 被引量:25
13
作者 刘汉龙 王成龙 +1 位作者 孔纲强 吴迪 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S1期441-447,共7页
能量桩是一种可以节省地下空间和施工埋管费用的新技术,目前针对其在供暖和制冷过程中土体和桩基之间的相互作用机制研究却相对较少。基于模型试验方法,系统地研究了饱和砂土中单U型(绑扎和预埋形式)、W型和螺旋型等4种不同埋管形式情... 能量桩是一种可以节省地下空间和施工埋管费用的新技术,目前针对其在供暖和制冷过程中土体和桩基之间的相互作用机制研究却相对较少。基于模型试验方法,系统地研究了饱和砂土中单U型(绑扎和预埋形式)、W型和螺旋型等4种不同埋管形式情况下的能量桩热力学效应、传热和承载特性,测得桩体和桩周土体温度、桩端阻力、水平土压力、桩顶位移以及桩体应变随时间的变化规律。试验结果表明,在相同输入功率情况下W型埋管形式桩体的温度、土体压力、应力和桩顶位移均较螺旋型和U型埋管形式的情况大。 展开更多
关键词 能量桩 埋管形式 模型试验 热力学效应 饱和砂土
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剪切波速在评估地基饱和砂层地震液化可能性中的应用 被引量:21
14
作者 汪闻韶 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期655-658,共4页
对利用“门槛剪切波速”作为初判手段的起源 ,及用现场剪切波速校正室内试验“初始液化”动剪应力幅比的功能 ,进行了论述。对是否有“临界剪切波速”和“临界动剪应变幅”等问题 ,进行了讨论。最后提出了笔者的看法。
关键词 饱和砂土 地震液化 剪切波速 评估方法
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饱和砂土液化后的剪切吸水效应 被引量:22
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作者 张建民 时松孝次 田屋裕司 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第4期398-402,共5页
饱和土在自然排水条件下随着剪切作用而发生的含水量增大的行为和过程被称为剪切吸水现象。本文发展了一种新的试验方法,成功地再现了从较松到密实状态的饱和砂土在振动液化后的剪切吸水现象,探讨了剪切吸水速率对饱和砂土液化后应力应... 饱和土在自然排水条件下随着剪切作用而发生的含水量增大的行为和过程被称为剪切吸水现象。本文发展了一种新的试验方法,成功地再现了从较松到密实状态的饱和砂土在振动液化后的剪切吸水现象,探讨了剪切吸水速率对饱和砂土液化后应力应变关系的影响。试验结果表明,具有相同密度的饱和砂土,其液化后的应力应变关系随剪切吸水速率的不同而呈现出硬化、理想塑性及软化的不同变化。 展开更多
关键词 饱和砂土 剪切吸水 应力应变关系 试验方法
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单向循环荷载作用下饱和砂土中单桩沉降模型试验研究 被引量:24
16
作者 黄雨 柏炯 +1 位作者 周国鸣 黄清 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期1440-1444,共5页
通过饱和砂土中模型桩在单向循环荷载比(循环荷载幅值与桩的极限承载力的比值)分别为12.5%,25%,50%三种情况下的沉降试验,研究了模型桩在不同动力循环加载情况下的桩顶累积沉降和动位移幅值随振动次数的变化而改变的规律,拟合了沉降试... 通过饱和砂土中模型桩在单向循环荷载比(循环荷载幅值与桩的极限承载力的比值)分别为12.5%,25%,50%三种情况下的沉降试验,研究了模型桩在不同动力循环加载情况下的桩顶累积沉降和动位移幅值随振动次数的变化而改变的规律,拟合了沉降试验曲线的回归方程。对试验结果进行分析后得出:循环荷载比和循环次数是影响饱和砂土中单桩桩顶累积沉降的主要因素。 展开更多
关键词 饱和砂土 模型试验 循环荷载 累积沉降
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干砂饱和砂小应变剪切模量共振柱弯曲元对比试验研究 被引量:23
17
作者 董全杨 蔡袁强 +3 位作者 徐长节 王军 孙宏磊 谷川 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期2283-2289,共7页
通过对2种洁净的干砂与饱和砂进行弯曲元与共振柱对比试验研究,得出了可靠的弯曲元剪切波传播时间确定方法,并对饱和砂土弯曲元与共振柱试验结果的偏差进行解释。不同频率激发信号对弯曲元剪切波速传播时间的研究证实,剪切波速随激... 通过对2种洁净的干砂与饱和砂进行弯曲元与共振柱对比试验研究,得出了可靠的弯曲元剪切波传播时间确定方法,并对饱和砂土弯曲元与共振柱试验结果的偏差进行解释。不同频率激发信号对弯曲元剪切波速传播时间的研究证实,剪切波速随激发频率的增大而增大,采用激发频率为10kHz的初达波法与共振柱试验得到的结果具有较好的一致性。饱和砂土弯曲元与共振柱试验剪切波速结果相差6%~10%,可通过饱和砂土中剪切波速的弥散性对其进行解释。大部分洁净砂在弯曲元试验中激发频率一般大于特征频率,均需考虑剪切波速的弥散性。而对于天然砂土或粉土一般具有较高的特征频率,其弯曲元试验中一般不考虑剪切波速的弥散性。为洁净砂和天然砂土饱和土样的弯曲元测试提供有效方法。 展开更多
关键词 小应变剪切模量 饱和砂 剪切波速弥散性 弯曲元 共振柱
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循环加荷条件下饱和砂土液化细观数值模拟 被引量:21
18
作者 周健 史旦达 +1 位作者 贾敏才 闫东霄 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期697-703,共7页
利用离散单元法中的二维颗粒流方法(particle flow code in 2-dimension,PFC2D),通过对双轴数值试样施加循环等幅应变且控制加荷过程中试样体积(面积)不变的方法,模拟了循环加荷条件下饱和砂土的液化特性。在得到试样液化宏观力学响应... 利用离散单元法中的二维颗粒流方法(particle flow code in 2-dimension,PFC2D),通过对双轴数值试样施加循环等幅应变且控制加荷过程中试样体积(面积)不变的方法,模拟了循环加荷条件下饱和砂土的液化特性。在得到试样液化宏观力学响应的同时,分析了液化过程中内部平均接触数的变化规律。进一步研究了应变幅值、围压对数值试样液化特性的影响,并与室内试验规律进行了对比。结果表明,数值模拟能够定性地反映饱和砂土振动液化的一般规律,数值模拟得到的应变幅值、围压对试样抗液化强度的影响规律符合实际砂土室内试验规律。 展开更多
关键词 饱和砂土 液化 数值模拟 循环应变幅 围压
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工作荷载下温度循环对桩基变形与应力的影响分析 被引量:22
19
作者 王成龙 刘汉龙 +1 位作者 孔纲强 吴迪 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S1期317-322,共6页
目前针对工作荷载下温度循环对桩基承载力特性的研究相对较少,基于室内模型试验方法,对饱和砂土中工作荷载下桩体在多次冷热循环作用时的承载特性和传热特性进行研究,测得温度循环作用下桩体和桩周土体温度、桩周水平土压力、桩体应变... 目前针对工作荷载下温度循环对桩基承载力特性的研究相对较少,基于室内模型试验方法,对饱和砂土中工作荷载下桩体在多次冷热循环作用时的承载特性和传热特性进行研究,测得温度循环作用下桩体和桩周土体温度、桩周水平土压力、桩体应变以及桩顶位移随时间的变化规律。试验结果表明,施加温度循环作用后桩体及桩周土体温度变化不大,桩周水平土压力也能基本恢复到初值,但在桩体内部则会产生较少残余应变,桩顶下沉并随着循环次数的增加不断累积,从而影响结构的整体承载能力。 展开更多
关键词 能量桩 温度循环荷载 饱和砂土 模型试验
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非均等固结下饱和砂土孔压增量简化计算公式 被引量:21
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作者 孙锐 袁晓铭 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期1021-1025,共5页
通过动三轴液化试验,提出了一个新的适用于非均等固结下饱和砂土孔压的增量型简化计算公式.首先,试验和分析表明,描述非均等固结对饱和砂土液化影响较为合适的方式是以kc-1的幂函数模式,建立非均等固结下孔压变化的相对增量△U/U0与固... 通过动三轴液化试验,提出了一个新的适用于非均等固结下饱和砂土孔压的增量型简化计算公式.首先,试验和分析表明,描述非均等固结对饱和砂土液化影响较为合适的方式是以kc-1的幂函数模式,建立非均等固结下孔压变化的相对增量△U/U0与固结比的增量kc-1之间的关系,即△U/U0=C1,a(kc-1)C1,b.系数C1,b是一个远小于1的数,表明孔压增量在kc接近1时降低速度较快,在kc继续增大时降低速度变慢并趋于平缓,而若采用kc幂函数,在1<kc<3则与孔压间近似成直线关系,不能很好描述这种变化;对本文中的两种砂,系数C1,a随密度增大而变小,变化在0.20~0.50之间,意味着kc=2时的孔压增量较kc=1时降低20%~50%.最后,试验与计算的对比表明,新公式不仅能描述等幅正弦荷载作用时不同固结比下饱和砂土的孔压增长,而且也能较好地描述随机地震荷载作用时非均等固结下饱和砂土的孔压增长过程. 展开更多
关键词 饱和砂土 非均等固结 随机地震荷载 孔压 增量模型
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