应力主轴变化对黄泛区粉质土各向异性特性的影响

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作者 曾长女 马媛 +2 位作者 尹航 谷贺 王钰轲 《土木与环境工程学报(中英文)》 北大核心 2025年第3期1-11,共11页

为探究黄泛区粉质土在复杂应力状态下的各向异性特征,利用GDS空心圆柱系统开展排水条件下固定大主应力方向的剪切试验,获得黄泛区粉质土在不同中主应力系数b和大主应力方向角α下的应力-应变关系和剪应力比关系,研究其各向异性特征。结... 为探究黄泛区粉质土在复杂应力状态下的各向异性特征,利用GDS空心圆柱系统开展排水条件下固定大主应力方向的剪切试验,获得黄泛区粉质土在不同中主应力系数b和大主应力方向角α下的应力-应变关系和剪应力比关系,研究其各向异性特征。结果表明:黄泛区粉质土八面体应力-应变、剪应力-大主应变受大主应力方向角α和中主应力系数b的影响作用较大;粉质土表现出较强的各向异性特征,尤其在b=0.5和1.0时更为明显;试样的大主应变沿着α角发展为压缩状态,当α固定时,b值越大,试样对应的峰值剪应力较小,试样在b=0.5且α=45°时的峰值剪应力q和对应的ε_(1)最大,相对于其他b值条件,当试样的b值固定在0、α固定在45°时,试样的平均峰值强度更大,这个规律对于α角也适用,且b=0.5、α=45°时的峰值剪应力比q_(f)/p_(0)最大。 展开更多

关键词 粉质土 各向异性 应力-应变关系 主应力轴旋转 破坏强度

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不同黏性土循环弱化特征及海上风力机桩基累积位移规律分析

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作者 邱子宁 许成顺 +1 位作者 杨钰荣 刘开源 《太阳能学报》 北大核心 2025年第5期619-628,共10页

通过开展室内饱和黏土竖向-扭转双向耦合剪切试验,提出考虑主应力轴连续旋转的黏土刚度软化模型并嵌入Flac^(3D)三维桩-土相互作用数值模型,分析粉土、粉质黏土和黏土这3类场地中海上风电大直径桩基的循环累积变形规律。结果表明,3类场... 通过开展室内饱和黏土竖向-扭转双向耦合剪切试验,提出考虑主应力轴连续旋转的黏土刚度软化模型并嵌入Flac^(3D)三维桩-土相互作用数值模型,分析粉土、粉质黏土和黏土这3类场地中海上风电大直径桩基的循环累积变形规律。结果表明,3类场地的泥面位移累积率均随循环次数的增加先增加后趋于稳定;桩基侧向累积位移与场地土体的塑性指数密切相关,塑性指数越大,割线模量衰减越慢,桩身累积位移发展越慢。 展开更多

关键词 海上风力机 单桩基础 累积变形 黏土软化模型 主应力轴连续旋转

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列车荷载作用下压实花岗岩残积土累积变形特性试验研究 被引量：1

3

作者 尹松 刘鹏飞 +3 位作者 孙玉周 李新明 闫盼 王志留 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期87-95,共9页

为研究列车荷载作用下应力及湿化条件对压实花岗岩残积土累积变形特性的影响,以围压、动应力幅值、含水率为变量,对压实花岗岩残积土进行循环空心扭剪和循环定向加载试验。结果表明:循环扭剪应力路径下主应力轴旋转效应增加了试样的累... 为研究列车荷载作用下应力及湿化条件对压实花岗岩残积土累积变形特性的影响,以围压、动应力幅值、含水率为变量,对压实花岗岩残积土进行循环空心扭剪和循环定向加载试验。结果表明:循环扭剪应力路径下主应力轴旋转效应增加了试样的累积变形量,甚至改变了累积变形的发展模式,该影响程度随试样含水率的增大而增大;试样的累积应变发展速率在加载初期(N<100)时完成大幅度衰减,围压增大可加快累积应变发展速率的衰减,动应力幅值的增加会延长累积应变发展速率的衰减时间,循环扭剪加载时试样的累积应变发展速率衰减程度小于循环定向加载试验,含水率越高该效应越显著。通过预测模型能够对两种动力加载应力路径下的稳定型和发展型累积应变发展曲线能够进行拟合,对压实花岗岩残积土的累积变形作出较好预测。 展开更多

关键词 花岗岩残积土 循环加载 空心圆柱剪切仪 应力路径 主应力轴旋转 累积变形预测

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不均匀波浪荷载作用下海积软黏土的动力特性 被引量：1

4

作者 陈晓波 潘晓东 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2024年第2期105-114,共10页

为研究饱和海积黏土在均匀与不均匀波浪荷载作用下的循环特性,利用GDS空心圆柱扭剪仪进行了一系列不排水试验,在相同的初始固结状态下,对试样施加不同最大偏应力q_(max)、最小偏应力q_(min)的圆形及螺旋形应力路径的轴—扭联合循环载荷... 为研究饱和海积黏土在均匀与不均匀波浪荷载作用下的循环特性,利用GDS空心圆柱扭剪仪进行了一系列不排水试验,在相同的初始固结状态下,对试样施加不同最大偏应力q_(max)、最小偏应力q_(min)的圆形及螺旋形应力路径的轴—扭联合循环载荷。分析了在考虑主应力轴旋转时,这两种不同应力路径的循环应力比R_(CS)与动应力比δ=q_(mim)/q_(max)对循环加载期间土体动力特性的影响。试验结果表明:R_(CS)与δ的增大均能提升黏土在波浪荷载下的孔压、轴向应变、双幅剪切应变及其速率,同时也能使土体轴向回弹模量与动剪切模量的衰减更严重,且δ的作用效果会随R_(CS)的增大而增大。当R_(CS)≤0.05时,土体在循环期间保持为“弹性安定或塑性安定”状态;而当R_(CS)≥0.06时,土体会处于“疲劳破坏”或“塑性蠕变”状态,其具体形式由R_(CS)与δ共同决定。土体在循环过程中的轴向回弹模量与动剪切模量近似呈一定比例。 展开更多

关键词 不均匀波浪荷载 饱和黏土 循环应力比 主应力轴旋转

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考虑主应力轴旋转的基坑开挖应力路径研究 被引量：16

5

作者 应宏伟 李晶 +2 位作者 谢新宇 朱凯 周建 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期1013-1017,共5页

首先对应力路径的概念进行丰富和扩展,提出考虑主应力轴旋转的三维应力路径,然后采用数值方法,对基坑开挖过程中的应力路径进行了深入分析,研究了基坑内外各种应力路径及其规律,结果表明:开挖过程中无论横向还是竖向,应力路径都表现出... 首先对应力路径的概念进行丰富和扩展,提出考虑主应力轴旋转的三维应力路径,然后采用数值方法,对基坑开挖过程中的应力路径进行了深入分析,研究了基坑内外各种应力路径及其规律,结果表明:开挖过程中无论横向还是竖向,应力路径都表现出卸荷特性,且坑内卸荷量大于坑外卸荷量,使得坑内应力变化及主应力轴旋转较坑外大;随着离基坑中心距离的增大,坑内应力变化减小,主应力轴旋转趋缓;开挖过程对坑外应力变化及主应力轴旋转的影响随离围护墙距离的增大而减小。坑内应力路径总体表现为平均压应力p减小,广义剪应力q减小,主应力轴偏转角增大;坑外应力路径总体表现为p减小,q增大,增大。最后归纳出基坑开挖过程中坑内与坑外的典型应力路径,以指导基坑工程实践设计分析和室内试验模拟。 展开更多

关键词 基坑开挖 应力路径 主应力轴旋转 应力变化

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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

6

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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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

7

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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双向耦合剪切条件下饱和砂土动强度特性试验研究 被引量：14

8

作者 许成顺 高英 +1 位作者 杜修力 耿琳 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期2335-2340,共6页

针对饱和粉细砂,利用双向耦合多功能剪切仪进行了均等固结条件下的循环耦合剪切试验。应用已有的动强度定义,着重研究了双向动荷载的相位差β,双向动荷载的幅值比值λ对砂土动强度及孔压特性的影响。实验结果表明,砂土液化动强度与相位... 针对饱和粉细砂,利用双向耦合多功能剪切仪进行了均等固结条件下的循环耦合剪切试验。应用已有的动强度定义,着重研究了双向动荷载的相位差β,双向动荷载的幅值比值λ对砂土动强度及孔压特性的影响。实验结果表明,砂土液化动强度与相位差β及幅值之比λ密切相关,现有的动强度定义在复杂加载情况下具有一定局限性;双向动荷载相位差β以及幅值比值λ对孔隙水压力增长速度影响显著,但对归一化孔隙水压力发展模式没有显著的影响。 展开更多

关键词 主应力轴连续旋转 相位差 均等固结 孔隙水压力 动强度

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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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地铁列车运营引起的地基土应力状态变化分析 被引量：14

10

作者 丁智 葛国宝 +1 位作者 魏新江 蒋吉清 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S2期647-651,共5页

将地铁列车移动荷载简化为多个移动轮轴荷载,基于弹性半空间内Mindlin解,分别以单个轮轴荷载和列车移动荷载为例,研究了地铁列车荷载作用线正下方地基土中的动应力特征、应力路径变化及主应力轴旋转,分析了不同隧道埋深下荷载作用线正... 将地铁列车移动荷载简化为多个移动轮轴荷载,基于弹性半空间内Mindlin解,分别以单个轮轴荷载和列车移动荷载为例,研究了地铁列车荷载作用线正下方地基土中的动应力特征、应力路径变化及主应力轴旋转,分析了不同隧道埋深下荷载作用线正下方土单元应力状态变化。结果表明,单个轮载移动线正下方计算土单元的主应力轴旋转了180°且方向始终为顺时针。荷载向土单元移动时,隧道埋深越大,下方土单元应力增长也越快。在多个轮载作用下,土单元的动应力和主应力轴旋转具有持续循环特性,循环次数与列车车厢节数有关,由于相邻轮载的影响,一个循环内主应力轴旋转角度并非单调递增或递减,而是具有来回震荡过程的特性。 展开更多

关键词 地铁 应力状态 主应力轴旋转 应力路径 移动荷载

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空心圆柱仪模拟列车荷载下土中应力路径能力分析 被引量：10

11

作者 陶明安 沈扬 +1 位作者 王鑫 戴波 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期3166-3172,共7页

土体作为各向异性散粒体材料,其动力特性依赖于所处的应力路径。列车荷载下地基土在最大剪应力空间呈心形线旋转应力状态,但目前还未见室内试验中模拟心形线应力路径的相关研究。首先提出了土体动力响应解的简化拟合形式,并通过典型列... 土体作为各向异性散粒体材料,其动力特性依赖于所处的应力路径。列车荷载下地基土在最大剪应力空间呈心形线旋转应力状态,但目前还未见室内试验中模拟心形线应力路径的相关研究。首先提出了土体动力响应解的简化拟合形式,并通过典型列车荷载作用下地基土所受应力特征分析验证了该简化形式的合理性。针对目前国际上已有的3类空心圆柱仪(HCA),推导出模拟列车荷载下地基土应力特征的加载方式:(1)双向振动HCA可通过确定轴力和扭矩的应力形式来实现心形线应力路径加载,此时球应力p的变化规律与轴力的加载波形一致,中主应力系数b在内、外压相等时呈余弦变化规律;(2)三向振动HCA在模拟列车荷载下的应力特征时,可以保持p不变或b恒为0.5;(3)四向振动HCA能够通过控制轴力、扭矩和内、外压的共同变化来较全面地模拟列车荷载下土单元体的应力特征,并可实现b为任意合理值且保持不变的前提下p、q之间保持恒定线性关系。并推导了3类HCA的加载参数在正应力均以压应力为主及中主应力方向维持在直径方向时的约束条件。 展开更多

关键词 列车荷载 应力路径 空心圆柱仪 主应力轴旋转

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交通荷载应力路径下K_0固结软黏土变形特性试验研究 被引量：12

12

作者 伍婷玉 郭林 +1 位作者 蔡袁强 王军 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期859-867,共9页

交通荷载作用下,软黏土路基土单元体上所受主应力的大小和方向是同时变化的,即在剪应力幅值改变的同时主应力轴连续旋转。针对该问题,利用GDS空心圆柱系统对K_0固结天然温州软黏土进行不排水大数目(10000次)循环扭剪试验,分析了K_0固结... 交通荷载作用下,软黏土路基土单元体上所受主应力的大小和方向是同时变化的,即在剪应力幅值改变的同时主应力轴连续旋转。针对该问题,利用GDS空心圆柱系统对K_0固结天然温州软黏土进行不排水大数目(10000次)循环扭剪试验,分析了K_0固结软黏土在考虑主应力轴旋转时不同动应力水平下的应变特性。试验结果表明:主应力轴旋转的存在将使土体内产生更高的孔压,并在轴向上产生额外变形,且随着扭剪应力的等幅增加,竖向应变和孔压的增加量将越来越大。考虑主应力轴旋转时不同动应力水平下K_0固结软黏土的变形发展模式有所不同,可由安定理论进行解释。确定了考虑主应力轴旋转下K_0固结温州软黏土的临界动应力水平——即门槛循环应力比、容许循环应力比和临界循环应力比的范围。提出可将容许循环应力比作为道路工程沉降控制的准则。与三轴试验结果相比,考虑主应力轴旋转时,道路设计中对动应力的控制应更为严格。 展开更多

关键词 软黏土 K_0固结 变形特性 主应力轴旋转 安定理论

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主应力轴旋转下小偏压固结密实粉土崩塌特性及孔压模型研究 被引量：4

13

作者 沈扬 张朋举 +2 位作者 闫俊 刘汉龙 张弛 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期2561-2568,共8页

为研究主应力轴旋转复杂动应力对偏压固结粉土的性状演变影响,以空心圆柱试样为对象,开展具有不同初始固结比的密实粉土(Dr=70%)在不排水主应力轴循环旋转下的系列试验。结果表明:①初始固结比不大于1.5时,主应力轴旋转导致试样发生中... 为研究主应力轴旋转复杂动应力对偏压固结粉土的性状演变影响,以空心圆柱试样为对象,开展具有不同初始固结比的密实粉土(Dr=70%)在不排水主应力轴循环旋转下的系列试验。结果表明:①初始固结比不大于1.5时,主应力轴旋转导致试样发生中低应变崩塌,进而液化的脆性破坏模式;而固结比大于1.5时,试样变为应变持续稳定开展至高应变,孔压最终进入动态平衡的延性破坏模式,且不同固结比下试样发生崩塌液化和稳态延性破坏的孔压峰值间不存在交叉。②小偏压固结试样的液化峰值孔压和崩塌孔压均随固结比增加而有规律地下降,但受动剪应力水平影响很小,这与等压固结试样的崩塌孔压值受控于剪应力水平有很大差异。③相同初始球应力水平下,崩塌振次反映的小偏压固结试样强度高于等压固结试样,但在偏压条件下强度与固结比不存在单调变化关系,表明小偏压固结试样崩塌除受制初始围压水平外,很大程度上还取决于偏压程度。④基于上述试验结果,提出了主应力轴循环旋转下小偏压固结粉土的孔压预测模型,该模型不仅突显了崩塌状态对相变及液化破坏的重要预测作用,还反映了固结比和动剪应力对孔压开展的综合影响。 展开更多

关键词 主应力轴旋转 固结比 粉土 崩塌 孔隙水压力

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主应力轴持续旋转条件下饱和松砂的振动孔隙水压力特性 被引量：6

14

作者 郭莹 栾茂田 +2 位作者 何杨 许成顺 李木国 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2007年第3期156-162,共7页

利用新研制的“土工静力-动力液压三轴-扭剪多功能剪切仪”,针对福建标准松砂,在三向非均等固结条件下,进行了能够模拟海洋波浪荷载作用下主应力轴连续旋转的循环耦合剪切试验。通过试验着重探讨了初始主应力方向、振动过程中主应力方... 利用新研制的“土工静力-动力液压三轴-扭剪多功能剪切仪”,针对福建标准松砂,在三向非均等固结条件下,进行了能够模拟海洋波浪荷载作用下主应力轴连续旋转的循环耦合剪切试验。通过试验着重探讨了初始主应力方向、振动过程中主应力方向连续变化对不排水条件下砂土的振动孔隙水压力增长特性的影响。实验研究表明:在振动过程中主应力轴连续旋转的条件下,初始主应力方向对砂土的动孔压比与振次比之间关系具有显著的影响,随着初始大主应力与竖向之间夹角的增大,动孔压比的增长速度明显加快,具有较好的规律性;归一化孔压比与广义剪应变之间的关系基本上与初始主应力方向角和振动剪应力幅值无关。 展开更多

关键词 循环耦合剪切试验 主应力轴连续旋转 初始主应力方向角 三向非均等固结 振动孔隙水压力

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主应力轴循环旋转下高密实粉土稳定性影响研究 被引量：8

15

作者 沈扬 闫俊 +1 位作者 刘汉龙 张健 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期2957-2964,共8页

为研究主应力轴循环旋转对粉土性状影响,对长江入海口高密实饱和粉土进行了主应力轴180°转幅的循环旋转试验。试验发现,等向固结的高密实粉土在恒定动剪应力比的主应力轴循环旋转下能发生孔压达到初始围压水平的液化破坏,但液化前... 为研究主应力轴循环旋转对粉土性状影响,对长江入海口高密实饱和粉土进行了主应力轴180°转幅的循环旋转试验。试验发现,等向固结的高密实粉土在恒定动剪应力比的主应力轴循环旋转下能发生孔压达到初始围压水平的液化破坏,但液化前孔压开展会因动应力水平的不同而呈现以渐变相态点和激变相态点区分的3阶段变化形式,或仅以激变相态点区分的两阶段变化形式。试样应变开展则始终呈现由崩塌点区分的两阶段变化形式,且孔压激变相态点与应变崩塌点同步反映了土体结构崩塌状态,崩塌状态时主应变差双向幅值限制在0.2%～0.4%这一较小范围内。试样进行主应力轴旋转达到崩塌时的应力状态与频率无显著关系,可由p′-q空间中一条准不稳定状态线归一化。而以崩塌状态为终点进行归一化的主应力轴循环旋转下孔压振次曲线,可用修正的Seed公式进行较好拟合。 展开更多

关键词 主应力轴循环旋转 粉土 高密实度 相态点 崩塌状态 孔压

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宏细观结合考虑主应力轴旋转的砂土破坏特性 被引量：7

16

作者 李学丰 黄茂松 孔亮 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1923-1930,共8页

采用宏细观结合各向异性破坏准则对主应力轴旋转条件下砂土的破坏特性进行分析。该准则是加载应力、组构各向异性程度和应力与组构几何关系3个因素的函数,可描述细观特性对任意应力旋转角度条件下破坏特性的影响。根据空心圆柱扭剪试验... 采用宏细观结合各向异性破坏准则对主应力轴旋转条件下砂土的破坏特性进行分析。该准则是加载应力、组构各向异性程度和应力与组构几何关系3个因素的函数,可描述细观特性对任意应力旋转角度条件下破坏特性的影响。根据空心圆柱扭剪试验的特点推导一般正交坐标系下主应力轴旋转条件下的破坏关系式,考虑应力与砂土细观组构的几何关系,推导的关系式即可分析该条件下破坏特性。材料为各向异性时,主应力轴旋转造成破坏特性发生变化,细观各向异性程度越小变化越小;材料为各向同性时,则不会造成砂土破坏特性的变化。该式表明主应力轴旋转条件下不同破坏特性存在的根本原因是砂土各向异性的存在。采用空心圆柱试验结果进行验证,结果表明建立的关系式能较好描述不同应力加载角度条件下砂土的破坏特性。初步验证了由于砂土各向异性的存在使得主应力轴旋转造成了不同的破坏规律。 展开更多

关键词 砂土 细观组构 宏细观结合 主应力轴旋转 各向异性强度

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主应力轴循环旋转下饱和软黏土的累积变形 被引量：24

17

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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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

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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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空心圆柱仪主应力轴旋转试验副效应研究及对策 被引量：5

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作者 沈扬 周建 郑伟 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2005年第11期33-37,共5页

详细分析了采用空心圆柱仪进行主应力轴旋转试验遇到的若干问题,主要包括三个方面:空心圆柱试样制备及各向同性试样的获得;试验中尺寸效应、端部效应的考虑与消除;空心试样膜嵌入效应对排水、不排水试验结果的影响等。在系统研究的基础... 详细分析了采用空心圆柱仪进行主应力轴旋转试验遇到的若干问题,主要包括三个方面:空心圆柱试样制备及各向同性试样的获得;试验中尺寸效应、端部效应的考虑与消除;空心试样膜嵌入效应对排水、不排水试验结果的影响等。在系统研究的基础上提出了相应的解决方法,为合理试验成果的取得与修正提出了有益建议。 展开更多

关键词 空心圆柱仪 主应力轴旋转 尺寸效应 各向同性 端部效应 膜嵌入效应

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列车移动荷载下饱和软黏土地基的长期沉降计算 被引量：3

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作者 陶明安 沈扬 +2 位作者 王鑫 王保光 杜文汉 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期4206-4215,共10页

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路径的室内模拟,建立列车移动荷载引发的主应力轴心形旋转路径下土体的塑性累积模型和孔压模型;在动力有限元中引入等效移动列车荷载,并结合分层总和法的思想,建立高速列车移动荷... 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路径的室内模拟,建立列车移动荷载引发的主应力轴心形旋转路径下土体的塑性累积模型和孔压模型;在动力有限元中引入等效移动列车荷载,并结合分层总和法的思想,建立高速列车移动荷载作用下饱和软黏土地基的长期沉降计算方法,进一步研究交通荷载下地基软土的长期变形规律。研究结果表明:总沉降量随着振次的增加而增大,其增大速率迅速减小,并在振动约250万次时出现拐点,总沉降速率趋于稳定,此时沉降量占4 a总沉降量的90%以上;土体总沉降量随着深度的增加而不断减小,整体沉降主要发生在距地面5 m以上部分,该部分的沉降量占总沉降量的95%以上;随着列车运行速度的增大,地基土层的总沉降增大,当列车速度超过临界速度时,地基的总沉降量反而大幅度减小。 展开更多

关键词 列车 移动荷载 主应力轴心形旋转 塑性累积模型 孔压模型 长期沉降

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