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题名考虑水-力耦合的桩-非饱和黄土接触面荷载传递模型
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作者
李林
张等红
张淼
顾晓强
徐龙飞
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机构
长安大学公路学院
西安市绿色智慧交通岩土工程重点实验室
浙江理工大学建筑工程学院
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出处
《岩土力学》
北大核心
2025年第5期1343-1355,1367,共14页
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基金
国家自然科学基金(No.52108297)
中国博士后基金面上项目(No.2021M692742)
+2 种基金
中国博士后基金特别资助项目(No.2023T160560)
陕西省秦创原引用高层次创新创业人才项目(No.QCYRCXM-2022-29)
中央高校基本科研业务费(No.300102212301,No.300102214303)。
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文摘
黄土因具有结构性强度和水敏性,桩-黄土接触面的剪切变形特性受水分影响显著,且剪切变形过程中因结构性强度退化而呈现出应变软化特性。根据桩-非饱和黄土接触面的水-力耦合特性,以有效饱和度和Bishop有效应力作为直接驱动变量反映饱和度对黄土结构性强度的影响。为考虑桩-非饱和黄土接触面剪切变形过程中结构性强度的退化特征,分别构建了接触面黏聚力、摩擦角和压缩指数的结构性参数,并建立了各结构性参数随塑性应变和土体有效饱和度的演化方程。在此基础上,通过等效侧限条件下非饱和结构性黄土与饱和无结构性黄土的塑性变形,在有效应力-有效饱和度空间建立了桩-非饱和黄土接触面的增湿屈服方程,进而耦合土-水特征曲线,提出了桩-非饱和黄土接触面的水-力耦合弹塑性本构模型。通过兰州非饱和结构性黄土的直剪试验数据和山西非饱和黄土桩的现场试桩数据对模型进行了验证与分析。结果表明,建立的桩-非饱和黄土接触面荷载传递模型可以描述桩-非饱和黄土接触面剪切变形的水-力耦合特性,体现桩-非饱和黄土接触面剪切强度随饱和度增加而减小的特征,且能够有效反映桩-土接触面应变软化特征随饱和度的变化规律。模型为非饱和黄土桩基灾变防控设计、计算和承载特性分析提供了有效途径。
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关键词
桩-黄土接触面
荷载传递
结构性强度
水-力耦合
应变软化
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Keywords
pile-loess interface
load-transfer
structural strength
water-stress coupling
strain softening
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分类号
TU473
[建筑科学—结构工程]
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