砂土应力-应变包络线的唯一性初探

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作者 邵龙潭 高睿 +2 位作者 夏平心 郭晓霞 孙衍朴 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第2期265-274,共10页

土体循环加卸载外包络线是否具有唯一性在认识土体固有属性上具有重要意义。基于土样全表面变形数字图像测量系统,选用硅微粉和福建标准砂为研究对象,开展了一系列三轴剪切试验和三轴循环加卸载试验,探索等应力幅值、阶梯应力幅值和随... 土体循环加卸载外包络线是否具有唯一性在认识土体固有属性上具有重要意义。基于土样全表面变形数字图像测量系统,选用硅微粉和福建标准砂为研究对象,开展了一系列三轴剪切试验和三轴循环加卸载试验,探索等应力幅值、阶梯应力幅值和随机应力幅值循环加卸载下应力-应变外包络线与相应的单调加载应力-应变曲线的一致性。试验结果表明土样在相同密度和围压条件下,单调加载的应力-应变曲线与经历不同循环应力历程的加卸载应力-应变外包络线近似一致,提出了砂土应力-应变外包络线的唯一性;讨论了循环应力历史和应力水平对曲线回归速度的影响以及应力-应变包络线唯一性在建立轴向应变累积模型中的应用。 展开更多

关键词 应力-应变外包络线 循环荷载 砂土 轴向累积应变

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循环荷载作用下泥岩累积应变规律研究

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作者 仲闯 《甘肃水利水电技术》 2021年第5期16-18,共3页

选取成都地区的泥岩为研究对象,开展分级循环加卸载试验,探究循环次数和动应力幅值作用下试样的轴向累积应变规律。试验结果表明:试样的轴向累计应变随着振动次数的增加而增加;随着动应力幅值的增加,试样的轴向累计应变随之增加。研究... 选取成都地区的泥岩为研究对象,开展分级循环加卸载试验,探究循环次数和动应力幅值作用下试样的轴向累积应变规律。试验结果表明:试样的轴向累计应变随着振动次数的增加而增加;随着动应力幅值的增加,试样的轴向累计应变随之增加。研究结果可为西南地区铁路的安全运行提供依据。 展开更多

关键词 分级循环荷载 泥岩 轴向累积应变 振动次数 动应力幅值

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间歇循环荷载和循环围压共同作用下软黏土变形特性试验研究

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作者 黄珏皓 邱岳峰 +3 位作者 吴佳明 李轶楠 陈健 付晓东 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期48-52,共5页

对软黏土开展两类循环三轴试验,即连续循环加载和间歇循环加载三轴试验,研究了间歇循环荷载和循环围压共同作用下软黏土变形特性,分析了循环围压和间歇停振阶段对软黏土累积轴向应变的影响。试验结果表明,与连续循环加载条件对比,间歇... 对软黏土开展两类循环三轴试验,即连续循环加载和间歇循环加载三轴试验,研究了间歇循环荷载和循环围压共同作用下软黏土变形特性,分析了循环围压和间歇停振阶段对软黏土累积轴向应变的影响。试验结果表明,与连续循环加载条件对比,间歇停振阶段的存在对软黏土变形特性影响显著,间歇停振阶段因超孔隙水压力的消散而引起的变形不容忽视。另一方面,随着循环围压的增大,对应的累积轴向应变增量减小。不同循环围压条件下累积轴向应变增量的差异在第一加载阶段循环荷载作用期间较为显著,而在随后循环加载阶段中可以忽略不计。基于上述试验结果,提出了一个间歇循环荷载作用下考虑循环围压影响的软黏土累积轴向应变计算模型,预测结果与实测数据较为吻合。上述研究成果可加深对间歇性循环荷载作用下软黏土变形规律的认识。 展开更多

关键词 间歇循环荷载 软黏土 累积轴向应变 循环围压

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重载铁路路基低液限粉土动力变形特性试验研究 被引量：7

4

作者 饶有权 杨奇 聂如松 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1714-1721,共8页

低液限粉土是朔黄重载铁路路基的主要填料,通过一系列室内循环动三轴试验,研究循环荷载频率、动应力比、固结度和饱和度(含水率)等参数对低液限粉土动力变形特性的影响。研究结果表明:低液限粉土填料的轴向累积应变-振次关系曲线分为稳... 低液限粉土是朔黄重载铁路路基的主要填料,通过一系列室内循环动三轴试验,研究循环荷载频率、动应力比、固结度和饱和度(含水率)等参数对低液限粉土动力变形特性的影响。研究结果表明:低液限粉土填料的轴向累积应变-振次关系曲线分为稳定型和破坏型,轴向累积应变随动应力幅值增大而增大,动应力超过临界动应力值,累积应变明显增长直到破坏。累积应变随振动频率的增大而增大;随固结比的增大而减小;饱和度(含水率)越大,对应的累积塑性应变越大,到达破坏所需的破坏振动次数越低。建立"稳定型"和"破坏型"累积轴向应变-振次关系的经验公式:张勇经验公式和Monismith指数公式。研究结果对重载铁路路基动力稳定性分析评价具有参考价值。 展开更多

关键词 粉土 重载铁路 铁路路基 累积轴向应变 动三轴试验

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循环荷载作用下非饱和盐化粉土动力特性 被引量：1

5

作者 易文妮 刘津丞 +4 位作者 余虔 宣明敏 刘希重 叶新宇 张升 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期125-133,共9页

西北地区机场若采用盐化粉土进行道基填筑,在飞机滑行荷载重复作用下,道基累积变形将成为影响机场服役性能的关键。为此,选取北方某地区粉土开展动三轴试验,研究循环荷载下不同含盐量(质量分数)对粉土动力特性的影响,并提出以累积塑性应... 西北地区机场若采用盐化粉土进行道基填筑,在飞机滑行荷载重复作用下,道基累积变形将成为影响机场服役性能的关键。为此,选取北方某地区粉土开展动三轴试验,研究循环荷载下不同含盐量(质量分数)对粉土动力特性的影响,并提出以累积塑性应变4%作为道基破坏标准的盐化粉土动强度预测模型。结果表明:随动应力幅值的增加,盐化粉土塑性变形逐渐由塑性安定状态向增量破坏转变;含盐量对粉土累积轴向应变、动模量、临界动应力有明显影响;相同动应力幅值下,当含盐量由0增加至5%时,试样累积轴向应变以1%含盐量为界限呈先减小后增加的趋势;低动应力幅值下,试样动模量随含盐量增加而逐渐衰减;从微观上对盐化粉土在1%低含盐量时强度短暂增强、高含盐量时强度逐渐衰减的现象进行分析,盐化粉土试样强度与土体孔隙中离子浓度以及土体颗粒排列方式有关;根据盐化粉土动强度预测模型,可得1%含盐量的土体塑性安定临界值约为5%含盐量土体的2.2倍。研究结果可为盐化粉土地区机场道基承荷能力设计提供参考。 展开更多

关键词 土动力学 机场道基 动三轴 盐化粉土 累积轴向应变 临界动应力 动模量

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循环荷载下加筋砾性土填料的动三轴试验分析 被引量：12

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作者 王家全 畅振超 +1 位作者 唐毅 唐滢 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期2851-2860,共10页

为探究循环动载作用下加筋砾性土填料的动力特性,在不同加筋层数和围压下对加筋砾性土进行了固结不排水动三轴试验,研究加筋层数和围压对加筋砾性土动力特性的影响,并进一步分析了加筋砾性土轴向累积应变发展机制。研究表明:加筋层数增... 为探究循环动载作用下加筋砾性土填料的动力特性,在不同加筋层数和围压下对加筋砾性土进行了固结不排水动三轴试验,研究加筋层数和围压对加筋砾性土动力特性的影响,并进一步分析了加筋砾性土轴向累积应变发展机制。研究表明:加筋层数增加时,轴向累积应变减小,回弹模量增大,且加筋作用的影响幅度逐渐衰减;增大围压时,土体轴向累积应变减小,回弹模量和动孔压均随之增大;随着加筋层数和振次的增加,滞回曲线逐渐向应力轴靠近,滞回圈面积逐渐减小,土体耗能作用减弱。基于安定理论和间接影响带理论,揭示了加筋作用对轴向累积应变发展的影响机制。建立了能够反映加筋层数的加筋砾性土轴向累积应变预测模型,其条件参数α、b、γ与加筋层数呈线性关系,可有效预测循环荷载下加筋砾性土路基沉降变形规律。 展开更多

关键词 砾性土 动三轴试验 加筋土 动力特性 轴向累积应变

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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

7

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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不同动应力比下加筋前后砾性土的动三轴试验分析 被引量：3

8

作者 王家全 畅振超 +1 位作者 王晴 唐毅 《水力发电》 北大核心 2020年第4期120-125,共6页

针对加筋前后饱和砾性土填料的动力特性,开展循环荷载下饱和砾性土动三轴试验。对比分析不同动应力比下加筋作用对饱和砾性土轴向累积应变、回弹模量和动孔隙水压力等动力特性的影响,并对不同动应力比下的轴向累积应变与振次关系进行拟... 针对加筋前后饱和砾性土填料的动力特性,开展循环荷载下饱和砾性土动三轴试验。对比分析不同动应力比下加筋作用对饱和砾性土轴向累积应变、回弹模量和动孔隙水压力等动力特性的影响,并对不同动应力比下的轴向累积应变与振次关系进行拟合分析。结果表明:加筋前后,试样的轴向累积应变均随动应力比的增大而增大;与加筋前相比,加筋后的试样轴向累积应变均有减小;加筋前后,试样的回弹模量均随动应力比的增大而增大,且加筋试样的回弹模量均大于无筋试样;随着动应力比的增大,无筋试样的动孔隙水压力减小,加筋试样动孔隙水压力变化不大。加筋前后,砾性土轴向累积应变与振次的拟合公式和拟合参数可为预测加筋砾性土在长期循环荷载作用下的累积变形提供参考。 展开更多

关键词 砾性土 加筋 动三轴试验 轴向累积应变 回弹模量 动孔隙水压力

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石灰改良路基填料的动力特性试验研究 被引量：2

9

作者 谭毓清 彭成 田宗坤 《南华大学学报（自然科学版）》 2020年第1期81-87,共7页

利用GDS动三轴仪对石灰改良路基填料开展动三轴UU试验,以石灰掺量、围压及动应力幅值为变量,分析了石灰改良土的累积轴向应变及应力应变滞回特性的变化规律。试验结果表明:首级加载下,各土样的轴向变形随循环加载次数增加先增大后趋于稳... 利用GDS动三轴仪对石灰改良路基填料开展动三轴UU试验,以石灰掺量、围压及动应力幅值为变量,分析了石灰改良土的累积轴向应变及应力应变滞回特性的变化规律。试验结果表明:首级加载下,各土样的轴向变形随循环加载次数增加先增大后趋于稳定,素土变形最大,2 000次振动后累积轴向应变接近6%,各石灰改良土在2 000次振动后累积轴向应变低于2%,其中L_C=6%约0.57%;同一石灰掺量下,土体变形随动应力幅值增大而增大,随围压增大而减小;土样的应力应变滞回圈随围压增大越靠近竖轴,面积越大,抵抗变形能力变强,滞回圈随动应力幅值增大距离竖轴越远,抵抗变形能力越弱。 展开更多

关键词 石灰改良土 累积轴向应变 动应力幅值 滞回圈 围压

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考虑循环围压与振动频率影响的饱和软黏土动力特性试验研究 被引量：9

10

作者 黄珏皓 陈健 +4 位作者 孔令智 刘府生 柯文汇 邱岳峰 李健斌 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期173-182,共10页

利用GDS变围压动三轴试验系统对宁波重塑饱和软黏土进行了一系列变围压不排水循环加载试验,重点研究了循环轴向偏应力和循环围压耦合作用下饱和软黏土不排水动力特性,分析了循环围压、振动频率对轴向累积应变及孔压的影响。研究结果表明... 利用GDS变围压动三轴试验系统对宁波重塑饱和软黏土进行了一系列变围压不排水循环加载试验,重点研究了循环轴向偏应力和循环围压耦合作用下饱和软黏土不排水动力特性,分析了循环围压、振动频率对轴向累积应变及孔压的影响。研究结果表明:不排水条件下,循环轴向偏应力和循环围压耦合作用对试样的累积塑性应变发展具有一定的限制作用,轴向累积应变随应力路径斜率η及振动频率f的增大而减小。不同应力路径斜率、振动频率影响下,应变率随加载时间的变化规律一致,应力路径斜率η对应变率-时间关系影响较为明显,随着应力路径斜率η的增大,应变率减小,而不同振动频率条件下的应变率-时间关系曲线几近重合。最大孔压随循环围压的增加而增大,而随振动频率的增加而减小。在上述试验结果基础上,建立了呈线性关系的应变率与加载时间关系表达式。 展开更多

关键词 宁波黏土 循环围压 振动频率 轴向累积应变 应变率 孔压

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EPS颗粒混合轻质土反复荷载下变形和阻尼特性 被引量：6

11

作者 李晶 缪林昌 +1 位作者 钟建驰 冯兆祥 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1769-1775,共7页

通过反复荷载三轴剪切试验研究了EPS颗粒混合轻质土在反复荷载下的变形和阻尼特性,分析了不同围压、不同水泥掺入比及不同土质条件下轴向累积应变、回弹模量及阻尼比随轴向总应变的变化规律。结果表明:轴向累积应变与轴向总应变呈线性关... 通过反复荷载三轴剪切试验研究了EPS颗粒混合轻质土在反复荷载下的变形和阻尼特性,分析了不同围压、不同水泥掺入比及不同土质条件下轴向累积应变、回弹模量及阻尼比随轴向总应变的变化规律。结果表明:轴向累积应变与轴向总应变呈线性关系,与轴向总应变的比值较大,且在不同条件下基本不变;回弹模量随围压和水泥掺入比的增大而增大。在一定的围压和水泥掺入比下,当应变小于8%时,砂土EPS颗粒混合轻质土的回弹模量大于淤泥质土EPS颗粒混合轻质土的回弹模量;当应变大于8%时,情况相反。回弹模量与轴向总应变的关系曲线可用递减的幂函数来拟合;EPS颗粒混合轻质土的阻尼比随轴向总应变的增大而增大,随围压和水泥掺入比的增大而减小,砂土EPS颗粒混合轻质土的阻尼比小于淤泥质土EPS颗粒混合轻质土的阻尼比,但以上变化和差别都非常小,阻尼比基本保持为一常数。 展开更多

关键词 EPS颗粒混合轻质土 反复荷载 轴向累积应变 回弹模量 阻尼比

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部分排水时饱和粉质黏土变围压循环三轴试验研究 被引量：14

12

作者 刘家顺 王来贵 +3 位作者 张向东 李学彬 张建俊 任昆 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1413-1419,1432,共8页

围压循环变化将引起土体孔压累积,加剧土体累积塑性应变,导致地基灾变事故。为研究围压循环变化对饱和粉质黏土变形特性的影响,利用GDS双向振动三轴仪,进行部分排水时饱和粉质黏土的变围压循环三轴试验,研究不同应力路径斜率和循环动应... 围压循环变化将引起土体孔压累积,加剧土体累积塑性应变,导致地基灾变事故。为研究围压循环变化对饱和粉质黏土变形特性的影响,利用GDS双向振动三轴仪,进行部分排水时饱和粉质黏土的变围压循环三轴试验,研究不同应力路径斜率和循环动应力比时饱和粉质黏土的孔压、轴向累积塑性应变和体应变发展规律,建立部分排水条件时考虑循环围压和循环动应力耦合作用的地基粉质黏土累积应变数学模型。试验结果表明:部分排水时饱和粉质黏土孔压、轴向累积塑性应变和体应变均随循环动应力比和应力路径斜率的增大而增大;动孔压比随着振动次数的增加明显分为急剧增加、快速下降和持续平稳3个阶段;轴向累积塑性应变和体应变均随振动次数的增加而增大。当加载次数超过2 500次时,粉质黏土孔压趋于平稳,变形速率略有降低,但变形持续增加。补充试验结果表明,所建立模型与试验结果具有较高的一致性。研究结果将为交通循环荷载导致的地基灾变控制技术提供理论依据。 展开更多

关键词 土力学 变围压 饱和粉质黏土 轴向累积塑性应变 应力路径斜率 循环动应力比

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P_(5)含量对路基粗粒土动力特性影响规律试验研究 被引量：2

13

作者 毛永强 陈世豪 +2 位作者 袁青 王琳 熊齐欢 《中外公路》 2021年第4期301-306,共6页

为了研究P5含量对粗粒土动力特性的影响,开展不同P_(5)含量粗粒土的大型振动三轴试验。试验结果表明:当P_(5)=10%~70%时,增加P_(5)含量能显著增大试样最大动弹性模量,P_(5)含量从50%增至70%时,最大动弹性模量增长26.2%。当P_(5)=70%~90%... 为了研究P5含量对粗粒土动力特性的影响,开展不同P_(5)含量粗粒土的大型振动三轴试验。试验结果表明:当P_(5)=10%~70%时,增加P_(5)含量能显著增大试样最大动弹性模量,P_(5)含量从50%增至70%时,最大动弹性模量增长26.2%。当P_(5)=70%~90%时,最大动弹性模量呈下降趋势。试样最终轴向累积应变,最大阻尼比随P_(5)含量增加先减小后增大,在P_(5)=70%时达到最小值。在振次N=1 000次以前试样完成大部分变形累积,且轴向累积应变增长速率不断减小;在振次N>1 000次以后,轴向累积应变增长速率保持在一个较低水平,试样只有很小的累积变形,曲线趋于稳定,表明试样在该级荷载下处于稳定状态,其动力响应也趋于弹性。 展开更多

关键词 P_(5)含量 动力特性 动弹性模量 阻尼比 轴向累积应变

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循环荷载作用下土石混填料的蠕变模型研究 被引量：1

14

作者 刘家光 宋杨 +2 位作者 王清洲 张志彬 齐子怡 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2023年第12期147-153,共7页

为了研究土石混填料在循环荷载作用下的轴向累积应变特性,以土石混填料为研究对象,开展了室内大型动三轴试验,研究了不同动应力幅值和围压对土石混填料轴向累积应变的影响及动孔隙水压力的变化规律,并对轴向累积应变预测模型进行了分析... 为了研究土石混填料在循环荷载作用下的轴向累积应变特性,以土石混填料为研究对象,开展了室内大型动三轴试验,研究了不同动应力幅值和围压对土石混填料轴向累积应变的影响及动孔隙水压力的变化规律,并对轴向累积应变预测模型进行了分析。试验结果表明:土石混填料的轴向累积应变可根据安定性理论划分为塑性安定、塑性蠕变、增量破坏3种类型,且动应力幅值σd越大,试样的轴向累积应变就越大,围压σ3越大,试样的轴向累积应变就越小。动孔隙水压力曲线与对应动应力幅值的轴向累积应变曲线是同一发展类型。针对土石混填料蠕变型轴向累积应变的发展特点,提出了修正后的改进模型,并验证了模型的可行性,该模型能很好地适用于拟合“塑性蠕变型”应变曲线。 展开更多

关键词 土石混填料 大型动三轴试验 轴向累积应变 动应力幅值 动孔隙水压力 改进模型

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