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考虑循环围压和加载频率影响的间歇循环荷载作用下软黏土变形特性试验研究
1
作者 黄珏皓 钟宇 +3 位作者 吴佳明 孟超 陈健 付晓东 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第S1期46-50,共5页
列车运行时,下卧土体会经历循环加载和间歇停振阶段,间歇停振阶段的存在会影响土体力学性质。在循环加载阶段,交通荷载引起的土单元应力场中,轴向偏应力和围压循环变化,土体响应频率也不断变化。因此,通过对软黏土开展循环三轴试验,研... 列车运行时,下卧土体会经历循环加载和间歇停振阶段,间歇停振阶段的存在会影响土体力学性质。在循环加载阶段,交通荷载引起的土单元应力场中,轴向偏应力和围压循环变化,土体响应频率也不断变化。因此,通过对软黏土开展循环三轴试验,研究了间歇循环荷载作用下软黏土变形特性,分析了循环加载阶段循环围压和加载频率对软黏土累积轴向变形影响。结果表明,不同试验条件下各加载阶段产生的累积轴向应变增量均随加载阶段而减小,且应变增量的衰减程度与循环围压和加载频率有关,即循环围压的存在使试样各加载阶段产生的累积轴向应变增量衰减程度更为明显,且加载频率越大对应的应变增量衰减程度愈剧烈;与此同时,不同试验条件下应变增量的差异性在第1加载阶段中最为显著,即应变增量随循环围压和加载频率的增大而减小,但这一应变增量差异性在后续加载阶段中则可以忽略不计。结合上述试验结果,提出了一个考虑循环围压和加载频率影响的计算间歇循环荷载作用下软黏土累积应变表达式,且预测结果与实测值较为吻合。上述研究成果有助于加深对间歇循环荷载作用下软黏土动力特性的认知,也可为交通工程的设计工作提供一定技术支撑。 展开更多
关键词 间歇循环荷载 循环围压 加载频率 软黏土 变形特性
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间歇循环荷载作用下粉土填料阻尼比与耗散能特性试验研究 被引量：1
2
作者 聂如松 周徐海 +2 位作者 赵春彦 阮波 王卫东 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期5057-5070,共14页
由于在轨道上同向行驶的列车之间会有追踪时间间隔,因此路基承受的列车动荷载时程曲线是由2部分构成:有列车通过时的动荷载时程曲线和追踪时间间隔内动荷载为0的时程曲线。为研究列车间追踪时间间隔对重载铁路路基动力特性的影响,在室... 由于在轨道上同向行驶的列车之间会有追踪时间间隔,因此路基承受的列车动荷载时程曲线是由2部分构成:有列车通过时的动荷载时程曲线和追踪时间间隔内动荷载为0的时程曲线。为研究列车间追踪时间间隔对重载铁路路基动力特性的影响,在室内开展一系列粉土填料连续循环荷载和考虑列车追踪时间间隔的循环荷载作用的动三轴试验,对比分析2种加载方式下试样耗散能和阻尼比在不同含水率、围压与应力状态下的变化规律。试验结果表明:间歇荷载下试样的每个加载阶段累积塑性应变随着加载阶段数的增加而减小,累积塑性应变速率随之降低,而连续加载下的试样滞回圈在加载初期逐渐致密,随着振次的增加,后期的滞回圈又逐渐疏松;粉土填料平均阻尼比随着含水率的增大而增大,随着加载阶段数的递增而减小,荷载间歇效应会减小试样阻尼;粉土填料耗散能随着围压的增大而减小,随着动应力幅值和含水率的增大而增大。结合试样累积塑性应变研究成果,对试样耗散能边界进行划分,提出从能量耗散的角度判断路基动力稳定性的方法。当相对耗散能特征值低于24%,试样处于动力稳定状态;当相对耗散能特征值位于24%~68%,试样处于临界状态;相对耗散能特征值大于68%时,试样处于失稳状态。研究成果为铁路路基动力稳定性评估与维护提供参考。 展开更多
关键词 粉土 间歇循环荷载 阻尼比 耗散能 相对耗散能特征值
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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
3
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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不同排水条件间歇循环荷载作用下软黏土变形特性试验研究
4
作者 黄珏皓 徐临风 +3 位作者 卢渊 晏文隆 陈健 付晓东 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期92-96,共5页
以往研究中通常采用间歇加载循环三轴试验来研究交通荷载作用下软黏土的变形特性。但交通荷载引起的土单元应力场中,水平应力和轴向应力循环变化。而且在循环加载阶段和间歇停振阶段,土体孔隙水均可以排出。因此,通过对软黏土开展两类... 以往研究中通常采用间歇加载循环三轴试验来研究交通荷载作用下软黏土的变形特性。但交通荷载引起的土单元应力场中,水平应力和轴向应力循环变化。而且在循环加载阶段和间歇停振阶段,土体孔隙水均可以排出。因此,通过对软黏土开展两类循环三轴试验,即不排水和部分排水条件下的间歇加载循环三轴试验,研究了间歇循环荷载作用下软黏土变形特性,分析了循环围压和排水条件对软黏土累积轴向变形的影响。试验结果表明,累积轴向应变受循环围压和排水条件影响显著。累积应变增量随加载阶段的增加而减小,但不同循环围压下应变增量的衰减程度不同;在部分排水条件下,应变增量随循环围压增加而增大,而在不排水条件下则下降;另一方面,相较于不排水条件,部分排水条件下应变增量的衰减程度更为显著;同时,不同试验条件下应变增量的差异性在第一个加载阶段中较为明显,而在后续加载阶段中则可以忽略。基于上述试验结果,提出了一个考虑循环围压和排水条件影响的预测间歇循环荷载作用下软黏土累积应变的表达式,预测结果与实测值较为吻合。上述研究成果有助于加深对间歇循环荷载作用下软黏土力学性质的认识。 展开更多
关键词 间歇循环荷载 软黏土 应变增量 循环围压 排水条件
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间歇性循环荷载条件下饱和重塑黏土的动力特性试验 被引量：7
5
作者 雷华阳 杨晓楠 +1 位作者 许英刚 张磊 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期799-806,共8页
针对运营期地铁列车荷载引起地基的长期沉降,以往三轴试验主要考虑了围压和固结比等对软土长期动力特性的影响,但在模拟地铁列车荷载时忽视了其周期性间歇的特点.基于此,本文针对天津地区饱和黏土开展了一系列间歇性循环荷载条件下的循... 针对运营期地铁列车荷载引起地基的长期沉降,以往三轴试验主要考虑了围压和固结比等对软土长期动力特性的影响,但在模拟地铁列车荷载时忽视了其周期性间歇的特点.基于此,本文针对天津地区饱和黏土开展了一系列间歇性循环荷载条件下的循环三轴不排水试验,分析了其对饱和黏土动应力-动应变关系、累积塑性应变及孔隙水压力发展的影响,并探讨了不同固结比和动应力比对轴向塑性累积应变的影响.研究结果表明:饱和黏土的动应力-动应变曲线的滞回形态随着振动阶段的增加逐渐向应变轴发展;黏土累积塑性应变随振动阶段发展逐渐增大且增长速率逐渐下降;由于土体滞后效应,在停振期部分累积塑性应变产生恢复,随着振次增加,各阶段残余应变值逐渐减小至一个稳定值;等压固结条件下的轴向塑性累积应变明显比偏压固结下的轴向塑性累积应变更大,同一固结条件下,轴向塑性累积应变随动应力比增大而增大;动孔压随振动阶段逐渐累积,而在前期振动循环阶段的停振阶段,累积动孔压出现略微增加;振动阶段后期部分,由于土体被压密表现为黏弹性,在停振期出现下降现象. 展开更多
关键词 重塑黏土 间歇性循环荷载 滞后效应 动力特性
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间歇性循环荷载作用下细粒土的变形特性 被引量：17
6
作者 李亚峰 聂如松 +3 位作者 冷伍明 程龙虎 梅慧浩 董俊利 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期2109-2119,共11页
铁路路基承受的列车动荷载作用由列车通过时产生的周期性振动和无列车通过时的加载间歇组成,针对此工程背景,开展不同围压、水的质量分数、动应力条件下的连续加载与加载-停振的动三轴试验,研究间歇性循环荷载作用下细粒土的超孔隙水压... 铁路路基承受的列车动荷载作用由列车通过时产生的周期性振动和无列车通过时的加载间歇组成,针对此工程背景,开展不同围压、水的质量分数、动应力条件下的连续加载与加载-停振的动三轴试验,研究间歇性循环荷载作用下细粒土的超孔隙水压力、弹性应变、回弹模量和累积塑性应变的变化规律.试验结果表明,加载间歇对路基变形特性有显著影响.由于加载间歇阶段试样卸载以及排水作用,试样在加载阶段积累的超孔隙水压力在间歇阶段消散,土体内部颗粒及结构得到调整,试样抵抗后续荷载的能力得到提高.此外,加载间歇显著减缓了后续加载阶段的塑性应变发展,降低了试样的累积塑性应变.加载间歇对提高试样回弹模量、降低弹性应变的效果有限.加载-停振的间歇加载方式可以更准确地模拟实际列车荷载作用,进而获得更具实际意义的试验结果. 展开更多
关键词 细粒土填料 动三轴试验 间歇性循环荷载 变形特性 超孔隙水压力
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间歇性循环荷载下路基细粒土填料永久变形特性及预测模型 被引量：16
7
作者 李亚峰 聂如松 +2 位作者 李元军 冷伍明 阮波 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1065-1077,共13页
实际列车运营条件下相邻列车间存在一定的时间间隔,因此,列车对路基的长期作用由列车通过时的振动加载和无列车通过时的荷载间歇组成,即间歇性循环荷载。为探究路基在列车间歇性动荷载作用下的变形特性,开展了连续加载与间歇加载(单级... 实际列车运营条件下相邻列车间存在一定的时间间隔,因此,列车对路基的长期作用由列车通过时的振动加载和无列车通过时的荷载间歇组成,即间歇性循环荷载。为探究路基在列车间歇性动荷载作用下的变形特性,开展了连续加载与间歇加载(单级、多级加载)的动三轴试验,研究了间歇加载下累积塑性应变的发展规律,并提出了相应的累积塑性应变预测模型。研究结果表明,间歇加载提高了试样抵抗荷载的能力、降低了累积塑性变形的发展;间歇加载下试样的累积塑性应变曲线呈"阶段式"增长,不同于连续加载下累积塑性应变曲线"平顺型"发展的特点;基于时间硬化方法对双曲线模型进行改进,并对间歇加载(单级、多级加载)下稳定型和临界型试样的累积塑性应变进行预测,取得了良好的预测效果。研究结果对于深入分析实际列车荷载作用下路基土体的变形特性和沉降预测具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 动三轴试验 间歇性循环荷载 累积塑性变形 预测模型 时间硬化方法
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间歇性变围压循环荷载作用下饱和软黏土变形特性 被引量：2
8
作者 黄珏皓 王宏超 +3 位作者 陈健 付晓东 阎晓玲 马超 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期67-70,共4页
交通荷载由循环加载和间歇停振两部分组成,间歇停振对土体动力特性的影响不容忽视。交通荷载引起的应力场包含循环变化的轴向偏应力和围压。因此,通过对软黏土开展一系列间歇性变围压循环加载试验,对饱和软黏土在间歇性加载和循环围压... 交通荷载由循环加载和间歇停振两部分组成,间歇停振对土体动力特性的影响不容忽视。交通荷载引起的应力场包含循环变化的轴向偏应力和围压。因此,通过对软黏土开展一系列间歇性变围压循环加载试验,对饱和软黏土在间歇性加载和循环围压作用下的变形特性进行了研究,分析了循环围压和间歇停振阶段排水条件对软黏土累积轴向应变的影响。研究结果表明,不同试验条件下软黏土累积轴向应变增量随加载阶段的变化趋势保持一致,即累积轴向应变增量随加载阶段的增加逐渐减小。累积轴向应变增量随循环围压的增大而减小。间歇停振阶段不同排水条件下,试样累积轴向变形变化规律也有所区别:部分排水条件下,循环加载阶段产生的超孔隙水压力在间歇停振阶段消散,试样累积轴向应变在间歇停振阶段有一定程度的增长;不排水条件下,循环加载阶段产生的一部分变形在间歇停振阶段得以慢慢恢复,试样累积轴向应变有所减小。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 软黏土 间歇性循环荷载 循环围压 排水条件 变形特性
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