主应力轴循环旋转下饱和软黏土的累积变形 被引量：24

1

作者 姚兆明 黄茂松 曹杰 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1005-1012,共8页

交通荷载下地基中土单元的主应力大小和方向将同时发生变化,现有的计算交通荷载引起的路基长期沉降实用模型未能反映交通荷载引起的土体单元主应力轴循环旋转现象。在推导常广义剪应力主应力轴循环旋转方程及验证空心圆柱剪切仪动力加... 交通荷载下地基中土单元的主应力大小和方向将同时发生变化,现有的计算交通荷载引起的路基长期沉降实用模型未能反映交通荷载引起的土体单元主应力轴循环旋转现象。在推导常广义剪应力主应力轴循环旋转方程及验证空心圆柱剪切仪动力加载能力基础上,对上海第④层饱和软黏土进行一系列常广义剪应力主应力轴循环旋转加载试验及非等向固结下循环扭剪试验,分析了主应力轴旋转角、围压及静偏应力对循环塑性累积广义剪应变的影响。将常广义剪应力主应力轴循环旋转加载试验等效成不同不排水静偏应力和动应力循环旋转加载试验,从而进一步验证了文献[12]所提出的显式模型在模拟主应力循环旋转效应方面的可靠性。 展开更多

关键词 原状饱和软黏土:主应力轴 循环旋转 交通荷载 显式模型

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主应力轴循环旋转下原状软黏土临界性状研究 被引量：8

2

作者 沈扬 周建 +1 位作者 张金良 龚晓南 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期77-82,共6页

针对在交通、波浪等动荷载下土体所受应力状态具有主应力轴循环旋转的特征,对杭州地区典型原状软黏土开展不排水模拟试验.主应力轴双幅循环旋转的试验结果表明,试样扭剪、轴向应变发展受主应力轴旋转角度的影响,当转角大于一定值时,破... 针对在交通、波浪等动荷载下土体所受应力状态具有主应力轴循环旋转的特征,对杭州地区典型原状软黏土开展不排水模拟试验.主应力轴双幅循环旋转的试验结果表明,试样扭剪、轴向应变发展受主应力轴旋转角度的影响,当转角大于一定值时,破坏应变以扭剪应变占主导,反之则要考虑扭剪和轴向等应变的共同影响.在同一旋转频率下,随着剪应力提高,试样破坏应变同步提高,且与破坏振次对数值成线性关系;若剪应力幅值不变,随旋转频率提高,临界破坏应变同步减少,破坏振次大幅提升,两者在对数曲线上亦可用线性关系表示.与等剪应力幅值的主应力轴双幅循环旋转试验结果相比,当单幅循环旋转破坏时扭剪应变很大,且受频率或剪应力幅值影响小,同时最小破坏剪应力也有显著提高. 展开更多

关键词 主应力轴循环旋转 原状软黏土 双幅旋转 单幅旋转 频率 扭剪应变

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原状软黏土主应力轴动态旋转试验研究 被引量：4

3

作者 曹洋 周建 严佳佳 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期902-909,共8页

利用浙江大学5 Hz空心圆柱扭剪仪,通过轴力和扭矩的耦合,模拟波浪荷载下主应力轴动态旋转的应力路径,对杭州原状软黏土的孔压累积、应变发展及模量衰减等动力特性进行研究,研究频率、循环应力比的影响,并与动三轴试验相比较。通过对试... 利用浙江大学5 Hz空心圆柱扭剪仪,通过轴力和扭矩的耦合,模拟波浪荷载下主应力轴动态旋转的应力路径,对杭州原状软黏土的孔压累积、应变发展及模量衰减等动力特性进行研究,研究频率、循环应力比的影响,并与动三轴试验相比较。通过对试验数据的回归分析,给出主应力轴动态旋转下原状软黏土模量衰减的经验公式。结果表明:频率越低或循环应力比越大,孔压累积、应变发展及模量衰减的速率越快,破坏所需要的循环次数越少;虽然各应变分量开展程度不同,但应变曲线均在同一循环次数时出现拐点;循环加载过程中,压缩模量和剪切模量的衰减规律基本相同,但压缩模量衰减速率稍快于剪切模量。与动三轴试验结果相比,主应力轴连续旋转试验中土体模量衰减规律基本不变,但衰减速度更快,试样破坏所需的循环次数明显减少,因此,建议实际工程应用时要考虑主应力轴旋转的影响。 展开更多

关键词 主应力轴动态旋转 原状软黏土 频率 循环应力比 模量衰减

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纯主应力轴旋转下饱和软黏土的循环弱化及非共轴性 被引量：9

4

作者 钱建固 杜子博 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1381-1390,共10页

采用空心圆柱扭剪仪对原状饱和软黏土进行了纯主应力轴旋转应力路径的循环不排水试验,加载过程中维持平均应力、广义剪应力和中主应力系数不变。观测了孔隙水压和各应变分量在循环加载过程中的变化特性,着重探讨了中主应力系数及广义剪... 采用空心圆柱扭剪仪对原状饱和软黏土进行了纯主应力轴旋转应力路径的循环不排水试验,加载过程中维持平均应力、广义剪应力和中主应力系数不变。观测了孔隙水压和各应变分量在循环加载过程中的变化特性,着重探讨了中主应力系数及广义剪应力对变形刚度以及非共轴特性的影响规律。主应力偏转的循环剪切路径下,存在扭转剪切和轴向剪切两种不同的循环应力应变响应。试验结果表明:循环加载路径下饱和软黏土的孔压及应变产生累积效应,应力应变刚度呈现各向异性弱(强)化效应,而应变增量呈现显著的非共轴性;中主应力系数b影响特性表现为,b值越大则刚度弱化越显著。试验观察还发现,剪应力水平较低时循环变形刚度表现为强化,非共轴角趋于增大;反之,剪应力水平较高时,伴随着循环弱化,非共轴角趋于减小。 展开更多

关键词 主应力轴旋转 循环弱化 非共轴 各向异性 饱和黏土

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饱和软黏土的ESF弹塑性模型及其验证

5

作者 徐日庆 俞天赐 +3 位作者 吴明明 张岗平 鞠露莹 徐启良 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期151-160,共10页

为描述饱和软黏土的强度变形特性并解决传统弹塑性模型中屈服面角点处塑性应变增量方向不够明确的问题,建立了一种饱和软黏土的蛋形屈服面弹塑性本构模型.首先,基于蛋形函数(ESF),采用相关联流动法则,以塑性体应变作为内变量,建立了饱... 为描述饱和软黏土的强度变形特性并解决传统弹塑性模型中屈服面角点处塑性应变增量方向不够明确的问题,建立了一种饱和软黏土的蛋形屈服面弹塑性本构模型.首先,基于蛋形函数(ESF),采用相关联流动法则,以塑性体应变作为内变量,建立了饱和软黏土的ESF弹塑性模型.模型通过引入封闭光滑的蛋形屈服面,克服了传统屈服面的角点缺陷.通过调整蛋形形状控制参数,将屈服面灵活转化为包括子弹形、椭圆形在内的多种形式,体现了模型的可退化性及通用性.然后,开展了杭州地区饱和软黏土的应力路径三轴不排水剪切试验,分析了软黏土的力学特征,并据此研究了模型参数在不同围压下的稳定性;最后,编制隐式积分算法有限元程序,利用杭州地区饱和软黏土和相关文献中饱和高岭土在不同围压下的等压固结不排水三轴试验验证模型的有效性.对比结果表明:模型计算值与实测值吻合良好,说明该模型能够合理预测不同类型饱和软黏土的不排水剪切特性. 展开更多

关键词 饱和软黏土 蛋形屈服面 弹塑性本构模型 不排水三轴试验 有限元程序

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考虑主应力方向变化的原状软黏土应力应变性状试验研究 被引量：16

6

作者 沈扬 周建 +1 位作者 龚晓南 刘汉龙 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期3720-3726,共7页

为反映真实工程条件下主应力轴旋转应力路径引起土体性状的变化,对杭州地区正常固结原状软黏土在固结不排水的主应力轴定向剪切和主应力轴单调旋转条件下的应力-应变关系进行试验研究。研究发现,不同主应力方向的定向剪切路径下,随主应... 为反映真实工程条件下主应力轴旋转应力路径引起土体性状的变化,对杭州地区正常固结原状软黏土在固结不排水的主应力轴定向剪切和主应力轴单调旋转条件下的应力-应变关系进行试验研究。研究发现,不同主应力方向的定向剪切路径下,随主应力方向变化,试样中各应变发挥程度显著不同,但破坏时的临界八面体应变变化较为稳定,且当八面体应变达到5%时,强度发挥程度已接近甚至超过90%。若剪切过程中增加了主应力幅值不变的不排水主应力轴单调旋转应力路径,只要破坏时主应力方向一致,经历与未经历主应力轴旋转试样的临界应变分量接近,但主应力轴旋转会影响加载阶段试样主应力、主应变增量方向所表现出的不共轴性,并且此影响随旋转时剪应力水平的提高而趋于显著,即使在临界破坏状态下依然明显。试验结果表明,由于土体原生各向异性、黏塑性等性质的存在,并不适宜用相关联流动法则来分析主应力轴旋转条件下土体的应力-应变关系特征。 展开更多

关键词 主应力轴单调旋转 各向异性 应力应变 原状软黏土

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交通荷载引发主应力轴旋转下软黏土变形与强度特性试验研究 被引量：22

7

作者 沈扬 陶明安 +1 位作者 王鑫 杜文汉 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1569-1578,共10页

交通、波浪、地震等循环荷载引发不同主应力方向变化模式,对软土地基长期沉降与稳定产生显著影响。为研究饱和软黏土在交通荷载下的长期动力特性,借助空心圆柱扭剪仪开展偏应力空间中主应力轴心形线旋转、圆形旋转与定向剪切等3类主应... 交通、波浪、地震等循环荷载引发不同主应力方向变化模式,对软土地基长期沉降与稳定产生显著影响。为研究饱和软黏土在交通荷载下的长期动力特性,借助空心圆柱扭剪仪开展偏应力空间中主应力轴心形线旋转、圆形旋转与定向剪切等3类主应力方向变化路径的室内模拟,对比研究了不同试验条件下试样不排水塑性累积变形、孔压、临界动应力比与动强度特性的发展规律,研究表明:(1)不同主应力轴旋转路径下土体临界应力比由低到高依次为主应力轴圆形旋转、主应力轴心形旋转、拉压非等幅三轴路径。与前面临界应力比分布相对应,在轴向累积应变稳定型中,产生的塑性累积变形与极限孔压依次减小;(2)振次大于一定数值时,不同主应力方向变化路径下稳定型试样的轴向累积应变与时间的对数具有良好的线性关系,并依此建立了轴向塑性累积变形方程;(3)与轴向塑性累积变形相对应,动力荷载下土体孔压增长也存在3种发展规律,主应力轴连续旋转路径下临界型破坏的土体孔压-应变时程曲线呈三阶段两相态点模式;(4)在其他条件均相同时,土体在主应力轴圆形旋转路径下强度最小,在主应力轴心形旋转路径下的次之,在拉压非等幅动三轴路径下最高。 展开更多

关键词 主应力轴旋转 应力路径 重塑软黏土 累积变形 临界应力比

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主应力轴纯旋转条件下原状黏土变形特性研究 被引量：19

8

作者 严佳佳 周建 +1 位作者 龚晓南 郑鸿镔 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期474-481,共8页

采用空心圆柱扭剪仪对原状软黏土进行了不排水条件下的主应力轴纯旋转试验,即主应力轴旋转过程中平均主应力、剪应力和中主应力系数都保持不变。重点研究了中主应力系数对原状软黏土在主应力轴纯旋转条件下的孔压和变形特性的影响,基于... 采用空心圆柱扭剪仪对原状软黏土进行了不排水条件下的主应力轴纯旋转试验,即主应力轴旋转过程中平均主应力、剪应力和中主应力系数都保持不变。重点研究了中主应力系数对原状软黏土在主应力轴纯旋转条件下的孔压和变形特性的影响,基于试验结果对主应力轴纯旋转的影响机理进行了分析。试验结果表明:即使3个主应力的值都保持不变,原状黏土的孔压和应变也会随着主应力方向的旋转而累积,经历主应力轴的旋转后土体刚度减小;主应力轴连续旋转时主应变增量方向与主应力方向存在显著的非共轴现象;中主应力系数对主应力轴旋转条件下孔压和应变的开展以及刚度衰减有显著的影响,而对非共轴特性的影响较小。电镜扫描结果表明经历主应力轴旋转后黏土颗粒破碎聚集成较大的团粒,大孔隙显著减少,颗粒和孔隙分布趋于均匀,主应力轴旋转的影响机理可以归结为主应力轴旋转对土体微观结构的扰动和破坏。 展开更多

关键词 主应力轴纯旋转 原状黏土 中主应力系数 非共轴 微观结构

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主应力轴旋转对地铁荷载作用下 软黏土累积变形的影响 被引量：15

9

作者 肖军华 许世芹 +1 位作者 韦凯 洪英维 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期2938-2944,3027,共8页

为了定量评价主应力轴旋转对地铁荷载作用下隧道下卧软黏土累积变形的影响，通过有限元方法并结合实测数据的验证对地铁荷载下地基土的应力路径进行分析；在此基础上，借助空心圆柱仪对这一复杂应力路径进行室内模拟和对比试验研究。结... 为了定量评价主应力轴旋转对地铁荷载作用下隧道下卧软黏土累积变形的影响，通过有限元方法并结合实测数据的验证对地铁荷载下地基土的应力路径进行分析；在此基础上，借助空心圆柱仪对这一复杂应力路径进行室内模拟和对比试验研究。结果表明：主应力轴旋转增大了软黏土的累积变形，且最大有效主应力比（有效最大主应力与有效最小主应力之比）越大、或加载频率越高增大更明显。在实际地铁荷载和通常隧道埋深条件下，考虑主应力轴旋转使软黏土的累积变形增加9%～23%（加载频率越高，增加越大）。可用常规循环三轴的累积变形试验结果乘以土体分别在有、无主应力轴旋转下变形的比值，来预估实际地铁荷载下软黏土的累积变形，初步研究得到该比值与土体的最大有效主应力比之间存在幂函数关系。 展开更多

关键词 地铁动荷载 主应力轴旋转 软黏土 累积变形

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复杂应力条件下长江口原状饱和软黏土门槛循环应力比试验研究 被引量：6

10

作者 刘功勋 栾茂田 +3 位作者 郭莹 王忠涛 贺林 张俊峰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期1123-1129,共7页

针对取自于长江口的海洋原状饱和软黏土,利用土工静力-动力液压三轴-扭转多功能剪切仪,在控制不同初始固结参数的三向非均等固结状态和不排水条件下,分别进行了轴向和扭转双向耦合循环剪切以及循环扭剪等多种复杂循环剪切试验。分别研... 针对取自于长江口的海洋原状饱和软黏土,利用土工静力-动力液压三轴-扭转多功能剪切仪,在控制不同初始固结参数的三向非均等固结状态和不排水条件下,分别进行了轴向和扭转双向耦合循环剪切以及循环扭剪等多种复杂循环剪切试验。分别研究了初始大主应力方向角、初始偏应力比、初始中主应力系数以及循环剪切应力模式等因素对门槛循环应力比的影响。试验结果表明,在三向非均等固结条件下,初始大主应力方向角、初始偏应力比对门槛循环应力比影响显著,门槛循环应力比随着初始大主应力方向角与初始偏应力比的增大而明显减小;而初始中主应力系数对门槛循环应力比基本没有影响。循环剪切应力模式对门槛循环应力比具有显著影响,在相同的初始固结应力条件下,循环耦合剪切试验确定的门槛循环应力比明显小于循环扭剪试验所确定的门槛循环应力比。 展开更多

关键词 原状饱和软黏土 门槛循环应力比 循环耦合剪切试验 循环扭剪试验 三向非均等固结

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主应力轴旋转下K_0固结饱和粉质黏土孔压及变形特性试验研究 被引量：5

11

作者 刘家顺 张向东 +2 位作者 孙嘉宝 杨建军 方天健 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期2787-2794,2804,共9页

主应力旋转将加速孔压和塑性应变的累积,影响土体的力学特性。为研究主应力轴循环旋转对K_0固结饱和粉质黏土孔压和变形的影响,利用GDS-HCA试验系统开展了不同应力路径的K_0固结饱和粉质黏土不排水循环三轴试验和循环扭剪试验,研究了主... 主应力旋转将加速孔压和塑性应变的累积,影响土体的力学特性。为研究主应力轴循环旋转对K_0固结饱和粉质黏土孔压和变形的影响,利用GDS-HCA试验系统开展了不同应力路径的K_0固结饱和粉质黏土不排水循环三轴试验和循环扭剪试验,研究了主应力轴循环旋转对K_0固结饱和粉质黏土累积塑性应变、孔压等动力特性的影响。结果表明:动剪应力幅值、心形应力路径所包围的面积、循环偏应力幅值等均随循环剪应力比和循环动应力比的增大而增大。试样未发生破坏时,K_0固结饱和粉质黏土的孔压比随着振动荷载作用次数的增加而增大;当试样发生破坏时,孔隙压力迅速消散,孔压比急剧下降。循环扭剪试验时试件产生的轴向累积塑性应变始终大于循环三轴试验产生的累积塑性应变,说明主应力轴循环旋转会加速试件轴向应变的累积。试件的累积塑性应变随循环剪应力比和循环动应力比的增大而增大。循环动应力比越大时,主应力轴旋转造成的轴向累积塑性应变差异越显著。在Monismith幂次函数模型的基础上,建立了主应力轴循环旋转条件时K_0固结饱和粉质黏土累积塑性应变方程,并对模型的可靠性进行了分析和验证。 展开更多

关键词 主应力轴旋转 K0固结饱和粉质黏土 循环扭剪试验 孔压比 轴向累积塑性应变

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主应力轴旋转下饱和黏土动力特性的试验研究 被引量：1

12

作者 聂影 栾茂田 +2 位作者 王猛 李金玉 张其一 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2009年第4期562-565,共4页

利用土工静力-动力液压三轴-扭转多功能剪切仪,对使用真空抽吸法制备的黏土试样,进行了耦合循环剪切试验。探讨了主应力轴连续旋转下,空心试样在微幅应变下的动力特性研究。试验结果表明:耦合试验得到的竖向分量动弹性模量和扭向分量动... 利用土工静力-动力液压三轴-扭转多功能剪切仪,对使用真空抽吸法制备的黏土试样,进行了耦合循环剪切试验。探讨了主应力轴连续旋转下,空心试样在微幅应变下的动力特性研究。试验结果表明:耦合试验得到的竖向分量动弹性模量和扭向分量动剪切模量的发展趋势与常规动力特性试验的动模量发展趋势基本一致;实测的竖向Emax比由扭向分量换算得到的Emax偏低,实测的扭向Gmax比由竖向分量换算得到的Gmax偏高;竖向和扭转向阻尼比的结果比较接近。 展开更多

关键词 饱和黏土 主应力轴旋转 耦合循环剪切 竖向动弹性模量 扭转向剪切模量 阻尼比

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间歇固结排水条件下上海原状饱和软黏土的动力特性试验

13

作者 戴世安 崔振东 廖红建 《世界地震工程》 北大核心 2024年第1期175-184,共10页

针对高铁列车荷载引起的地基长期沉降,既有动三轴试验研究往往忽略高铁运营期间存在间歇期、加载方式实际为分阶段加载的情况。基于此,本文通过一系列循环三轴试验研究间歇阶段固结排水条件下上海饱和软黏土在动应力影响下的动力特性,... 针对高铁列车荷载引起的地基长期沉降,既有动三轴试验研究往往忽略高铁运营期间存在间歇期、加载方式实际为分阶段加载的情况。基于此,本文通过一系列循环三轴试验研究间歇阶段固结排水条件下上海饱和软黏土在动应力影响下的动力特性,并探讨不同动应力和不同加载方式对土体轴向累积塑性应变的影响。研究结果表明:在不同动应力影响下,间歇期固结排水产生的轴向累积塑性应变增量随间歇阶段的后移始终呈非线性减小的发展趋势;当振次相同并且动应力幅值为10 kPa时,分阶段加载产生的累积塑性应变大约是连续加载的3倍;当振次相同并且动应力幅值为30 kPa时,连续加载产生的超孔压大约是分阶段加载产生的超孔压的5倍。分阶段加载使高铁地基产生更大的沉降,对高铁运营的安全性提出更高的要求。 展开更多

关键词 高铁荷载 原状饱和软黏土 分阶段循环加载 间歇固结排水 动力特性

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主应力轴连续旋转下软黏土软化特性试验研究 被引量：2

14

作者 王钰轲 马露 +2 位作者 曾长女 张冲博 陈灿 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期817-824,共8页

利用GDS空心圆柱扭剪系统对原状软黏土进行大周次循环扭剪试验,分析了在主应力轴旋转条件下不同有效围压和不同循环应力比下软黏土的软化特性.结果表明:不同循环次数下土体的剪切应力-应变滞回曲线有明显的差异,随着循环次数的增加,土... 利用GDS空心圆柱扭剪系统对原状软黏土进行大周次循环扭剪试验,分析了在主应力轴旋转条件下不同有效围压和不同循环应力比下软黏土的软化特性.结果表明:不同循环次数下土体的剪切应力-应变滞回曲线有明显的差异,随着循环次数的增加,土体的剪切模量减小;在相同有效围压条件下,随着循环应力比的增大,土体轴向模量和剪切模量的软化指数降低;在相同循环应力比下,随着有效围压的增大,土体受到的侧向约束增大,轴向模量和剪切模量的软化指数减小. 展开更多

关键词 软黏土 模量 软化特性 主应力轴旋转

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不同初始状态软黏土在主应力轴耦合旋转下的孔压及3维变形规律 被引量：7

15

作者 王钰轲 黄文清 +3 位作者 万永帅 余翔 韩沐森 郭成超 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期84-94,共11页

土体在受波浪、地震及交通荷载等荷载作用时,其相应的应力状态较为复杂,因此,在实际工程中偏应力和主应力轴方位角同时变化的情况普遍存在。目前,关于这种应力条件下原状软黏土的物理力学特性的研究尚处于起步阶段。主应力轴耦合旋转是... 土体在受波浪、地震及交通荷载等荷载作用时,其相应的应力状态较为复杂,因此,在实际工程中偏应力和主应力轴方位角同时变化的情况普遍存在。目前,关于这种应力条件下原状软黏土的物理力学特性的研究尚处于起步阶段。主应力轴耦合旋转是指在主应力轴方向旋转的同时,偏应力不断增大,平均主应力、中主应力系数均保持不变。为研究主应力轴耦合旋转时原状软黏土的变形和孔压特性,基于空心圆柱扭剪控制系统(HCA),对原状软黏土进行了一系列不同初始状态的扭剪试验,探讨了不同固结倾角、中主应力系数在主应力轴耦合旋转条件下对原状软黏土的变形、孔压等特性的影响。结果表明:不同初始固结状态对软黏土的变形特性有明显的影响;主应力轴耦合旋转过程中,软黏土试样在主应力系数b=0和0.5时的轴向变形以受压为主,在b=1.0时主要表现为受拉状态。不同初始固结倾角下,主应力轴耦合旋转下试样的轴向、环向和剪切变形趋势均有明显的不同;径向应变值差别不大,在b=0.5时,试样的径向应变值接近于0。不同初始固结倾角条件下,试样的孔压峰值对应的大主应力方位角也不同,孔压累积与应变开展并不一一对应;应力和应变的变化与偏应力和主应力方位角的增加不同步,即存在明显的非共轴现象。 展开更多

关键词 软黏土 主应力轴耦合旋转 固结倾角 中主应力 变形 孔压

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天然软黏土主应力轴循环旋转塑性效应的本构模拟

16

作者 杜子博 钱建固 +1 位作者 郭院成 黄茂松 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期1493-1501,共9页

在考虑各向异性边界面模型的基础上,建立了可反映天然软黏土主应力轴循环旋转塑性效应的本构模型。对于主应力轴循环旋转卸载条件,通过引入可移动映射法则,处理这种卸载情况下的塑性变形。通过考虑固有各向异性弹性,描述主应力轴循环旋... 在考虑各向异性边界面模型的基础上,建立了可反映天然软黏土主应力轴循环旋转塑性效应的本构模型。对于主应力轴循环旋转卸载条件,通过引入可移动映射法则,处理这种卸载情况下的塑性变形。通过考虑固有各向异性弹性,描述主应力轴循环旋转下循环波动的塑性累积行为。同时,通过考虑应力比影响并将非共轴流动和共轴流动耦合起来,模拟循环过程中非共轴性变化。对温州天然软黏土在纯主应力轴循环旋转下的不排水行为进行了模拟,结果表明,所建立的边界面模型可有效模拟天然软黏土主应力轴循环旋转下塑性效应。 展开更多

关键词 天然软黏土 主应力轴旋转 非共轴 各向异性弹性 边界面模型

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杭州原状软黏土非共轴特性与其影响因素试验研究 被引量：9

17

作者 严佳佳 周建 +1 位作者 管林波 龚晓南 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期96-102,共7页

很多情况下圣维南假设(主应变增量方向和主应力方向相同)对土体材料并不成立,即土体材料的主应变增量方向和当前主应力方向存在非共轴特性,土体这一特性已经被很多试验所证实。利用浙江大学5 Hz空心圆柱扭剪仪对杭州原状软黏土进行了主... 很多情况下圣维南假设(主应变增量方向和主应力方向相同)对土体材料并不成立,即土体材料的主应变增量方向和当前主应力方向存在非共轴特性,土体这一特性已经被很多试验所证实。利用浙江大学5 Hz空心圆柱扭剪仪对杭州原状软黏土进行了主应力轴连续旋转、往复循环旋转以及主应力方向角和剪应力同时增大等3种应力路径下的试验,对原状软黏土的非共轴性及其影响因素进行研究。不同主应力轴旋转条件下原状黏土的主应变增量方向和主应力方向之间都存在明显的非共轴现象,与砂土类似但表现形式并不完全相同。初始剪应力较大或主应力轴旋转的同时增加剪应力非共轴性都会减弱;主应力轴往复旋转时,中主应力系数b≠0会使非共轴性更为复杂;经历主应力轴逆向旋转之后非共轴角会增大。此外,试验结果还表明随着扭剪应变的显著增大,非共轴角会减小,甚至出现负值。 展开更多

关键词 原状软黏土 主应力轴旋转 非共轴 非共轴角

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中主应力与大主应力方向角对软黏土排水变形特性影响 被引量：9

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作者 郭林 王钰轲 +2 位作者 王军 郑敏 伍婷玉 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1380-1387,共8页

为研究中主应力系数和大主应力方向角对各向异性软黏土变形特性的影响,利用GDS空心圆柱扭剪仪对温州原状软黏土进行了一系列不同中主应力系数和大主应力方向角的排水定向剪切试验。试验过程中在大主应力方向角和中主应力系数不变的条件... 为研究中主应力系数和大主应力方向角对各向异性软黏土变形特性的影响,利用GDS空心圆柱扭剪仪对温州原状软黏土进行了一系列不同中主应力系数和大主应力方向角的排水定向剪切试验。试验过程中在大主应力方向角和中主应力系数不变的条件下,逐渐增加剪应力直至试样破坏。分析了中主应力系数和大主应力方向角对温州原状土偏应力与大主应变关系、体应变、中主应变和小主应变与大主应变关系的影响。试验结果表明:试样的应力-应变关系在中主应力系数和大主应力方向角不同时表现出明显的各向异性。当中主应力系数为0.00和1.00时,大主应力方向角对应力-应变关系的影响较小;而当中主应力系数为0.50时,应力-应变关系中的割线剪切模量随大主应力方向角变化明显。当大主应力方向角为30°时,随着中主应力系数从0.00增加到0.50,中主应变由压缩状态变为拉伸状态;当大主应力方向角为45°时,随着中主应力系数从0.00增加到1.00,中主应变由压缩状态变为拉伸状态。 展开更多

关键词 中主应力系数 主应力方向角 各向异性 原状软黏土 排水条件

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主应力轴循环旋转条件下重塑黏土变形特性试验研究 被引量：1

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作者 严佳佳 周建 +2 位作者 龚晓南 曹洋 刘正义 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期120-127,共8页

通过一组重塑黏土的循环扭剪试验对主应力轴单纯循环旋转条件下重塑黏土的不排水变形特性进行研究,试验中考虑中主应力系数、剪应力水平以及固结方式等的影响。试验结果表明即使在剪应力水平很低(q/p=0.033)的条件下,主应力轴单纯旋转... 通过一组重塑黏土的循环扭剪试验对主应力轴单纯循环旋转条件下重塑黏土的不排水变形特性进行研究,试验中考虑中主应力系数、剪应力水平以及固结方式等的影响。试验结果表明即使在剪应力水平很低(q/p=0.033)的条件下,主应力轴单纯旋转也会引起重塑黏土显著的孔压累积。随着循环次数的增加不排水条件下重塑黏土会因为变形的迅速发展而破坏。中主应力系数对变形发展规律有较大影响,对孔压累积的影响相对不显著,相同剪应力水平下b=1时重塑黏土破坏时所需的循环次数最少,但孔压累计最慢。通过试验结果的分析认为旋转剪应力会对土体微观结构产生扰动而使土体颗粒重新排列,主应力轴旋转引起的变形特性主要还是归因于土体的塑性各向异性特性。 展开更多

关键词 重塑软黏土 主应力轴循环旋转 中主应力系数 变形特性

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复杂应力条件下原状饱和海洋黏土残余变形特性试验研究

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作者 刘功勋 栾茂田 +2 位作者 唐小微 邵琪 张俊峰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1931-1938,共8页

针对取自黄河三角洲地区的原状饱和海洋软黏土,进行了一系列非均等固结条件下的应力控制式双向耦合循环剪切试验,着重探讨了初始大主应力方向角α0、循环剪切荷载分量比R以及循环应力水平(用循环应力比Rc来表示)对饱和海洋黏土残余变形... 针对取自黄河三角洲地区的原状饱和海洋软黏土,进行了一系列非均等固结条件下的应力控制式双向耦合循环剪切试验,着重探讨了初始大主应力方向角α0、循环剪切荷载分量比R以及循环应力水平(用循环应力比Rc来表示)对饱和海洋黏土残余变形特性的影响。试验结果表明,α0对循环剪切过程中产生的残余轴向应变εr、破坏时的εr以及残余轴向应变比渐减小。对应相同N/Nf,随着R值减小,εr/εrmax值先增大后减小。试验数据经归一化处理后,不同R值对应的εr/εrmax-N/Nf关系曲线集中于一个狭窄的条带内,可用统一的表达式来表示。α0=0°与90°时,不同R值对应的残余剪应变γr–循环次数N关系曲线差异性并不十分明显,而α0=30°与60°时,R对γr-N关系影响显著。低应力与高应力水平循环荷载作用下εr与γr随N的增加变化规律差异性明显,分别建议了相应的εr/εrmax-N/Nf关系表达式。 展开更多

关键词 原状饱和黏土 三向非均等固结 双向耦合循环剪切 主应力轴持续旋转 循环应力水平 残余变形

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