花岗岩全风化土湿化变形及强度的试验研究 被引量：17

1

作者 刘翔 陈国兴 孙田 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期3313-3317,共5页

基于某高速公路路基花岗岩全风化土浸水湿化的情况,采用GDS非饱和三轴仪进行了接近实际应力路径下三轴"单线法"湿化变形试验,研究了试样在不同围压、不同湿化应力水平下的湿化情况,得到了试样在湿化前后应力-应变曲线,轴变与... 基于某高速公路路基花岗岩全风化土浸水湿化的情况,采用GDS非饱和三轴仪进行了接近实际应力路径下三轴"单线法"湿化变形试验,研究了试样在不同围压、不同湿化应力水平下的湿化情况,得到了试样在湿化前后应力-应变曲线,轴变与体变间的变化规律,经成果分析表明,试样在湿化过程中均产生了轴变与体变,并且经湿化变形后产生了各向异性。当初始有效围压相同时,各湿化应力水平下的抗剪强度指标c、Φ值近似相等,与干样相比,湿样的黏聚力c值减少明显,内摩擦角值变化不大。在初始有效围压较低情况下,试样约在轴向应变达10%左右时体积变形由剪缩变为剪胀,而在初始有效围压较高的情况下则没发生类似的现象。 展开更多

关键词 花岗岩风化土 湿化变形 抗剪强度

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长江漫滩相软土动剪切模量与阻尼比特性试验研究 被引量：5

2

作者 吴琪 王子凡 +2 位作者 王常德 程科 陈国兴 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第9期125-135,145,共12页

为探究长江漫滩相软土的动剪切模量和阻尼比变化特征,利用共振柱仪和循环三轴仪对原状的南京长江漫滩相软土开展系列试验研究,探讨不同固结条件下漫滩相软土最大动剪切模量G_(max)、动剪切模量比G/G_(max)和阻尼比λ的变化规律。试验结... 为探究长江漫滩相软土的动剪切模量和阻尼比变化特征,利用共振柱仪和循环三轴仪对原状的南京长江漫滩相软土开展系列试验研究,探讨不同固结条件下漫滩相软土最大动剪切模量G_(max)、动剪切模量比G/G_(max)和阻尼比λ的变化规律。试验结果表明:随初始有效围压、固结应力比和固结度增加,漫滩相软土在各应变范围内G均规律性增大,阻尼比λ均规律性减小;同时给出考虑初始静应力的G_(max)建议公式及不同固结度下G_(max)的折减系数,并通过与其他区域软土的对比发现,固结比对长江漫滩相软土的G_(max)影响程度较大;在Martin-Davidenkov模型中,不同固结条件对G/G_(max)-γ关系的拟合参数α、β无显著影响,但与拟合参数γ_(0)存在一定相关,并最终给出相关公式及参数值。 展开更多

关键词 漫滩相软土 动剪切模量 阻尼比 初始静应力 固结度

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复杂加载条件下珊瑚砂抗液化强度试验研究 被引量：14

3

作者 马维嘉 陈国兴 吴琪 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期535-542,551,共9页

循环加载方式与应力路径对砂土的抗液化强度有很大的影响。利用GDS空心圆柱扭剪仪对南海珊瑚砂进行了一系列复杂加载条件下均等固结不排水循环试验,探讨了90°突变应力路径下主应力方向角对珊瑚砂抗液化强度的影响。试验结果发现:... 循环加载方式与应力路径对砂土的抗液化强度有很大的影响。利用GDS空心圆柱扭剪仪对南海珊瑚砂进行了一系列复杂加载条件下均等固结不排水循环试验,探讨了90°突变应力路径下主应力方向角对珊瑚砂抗液化强度的影响。试验结果发现:以循环应力比(CSR)作为应力水平指标,当不控制中主应力系数b的变化时,主应力方向角ad对珊瑚砂的抗液化强度并无显著影响;当控制b始终保持0.5时,珊瑚砂的抗液化强度随着ad的增加呈现出先减小后增大的趋势,且在ad=45°时的抗液化强度最低。基于分析循环荷载引起的土单元大、小循环主应力σ1d、σ3d变化,定义了单元体循环应力比(USR)作为一个新的物理指标,发现不同循环加载方式与应力路径条件下施加于珊瑚砂试样的USR与引起液化所需的循环次数NL存在事实上的唯一性关系。通过引自文献的4种无黏性土原始试验数据的再处理,独立地验证了以USR表征砂类土液化强度的适用性。 展开更多

关键词 饱和珊瑚砂 复杂循环加载条件 液化强度 单元体循环应力比

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南沙珊瑚砂的动剪切模量和阻尼比特性试验研究 被引量：22

4

作者 梁珂 何杨 陈国兴 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期23-31,38,共10页

珊瑚砂的物理力学性质与陆相沉积物有显著的差异。对南沙岛礁饱和珊瑚砂进行了不排水应变控制分级循环加载动三轴试验,研究了有效围压p’0和相对密实度Dr对饱和珊瑚砂动剪切模量和阻尼比特性的影响。通过与陆源砂砾土试验结果的对比发现... 珊瑚砂的物理力学性质与陆相沉积物有显著的差异。对南沙岛礁饱和珊瑚砂进行了不排水应变控制分级循环加载动三轴试验,研究了有效围压p’0和相对密实度Dr对饱和珊瑚砂动剪切模量和阻尼比特性的影响。通过与陆源砂砾土试验结果的对比发现:珊瑚砂与陆源砂砾土在最大动剪切模量Gmax、动剪切模量比G/Gmax曲线及其上下界、参考剪应变γ0、阻尼比λ曲线及其上下界等均存在显著的差异;珊瑚砂的Gmax比陆源砂的大,采用陆源砂Gmax的经验模型,珊瑚砂的Gmax、将被低估约30%;珊瑚砂的非线性稍弱于陆源砂砾土,陆源砂砾土G/Gmax和λ的经验公式不适用于珊瑚砂。给出了珊瑚砂G/Gmax和λ的经验公式及相关参数。 展开更多

关键词 南沙珊瑚砂 最大动剪切模量 动剪切模量比 阻尼比 动三轴试验

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1989～2011期间8次强地震中抗液化地基处理成功案例的回顾与启示 被引量：19

5

作者 陈国兴 顾小锋 +2 位作者 常向东 李小军 周国良 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期1102-1118,共17页

回顾了1989年美国Mw6.9级Loma Prieta地震、1993年日本Ms7.8级Kushiro-Oki地震、1994年日本Mw8.2级Hokkaido Toho-Oki地震、1995年日本Ms7.2级阪神地震、1999年台湾集集地震、1999年土耳其Mw7.4级Kocaeli地震、2001年美国Mw6.8级Nisqua... 回顾了1989年美国Mw6.9级Loma Prieta地震、1993年日本Ms7.8级Kushiro-Oki地震、1994年日本Mw8.2级Hokkaido Toho-Oki地震、1995年日本Ms7.2级阪神地震、1999年台湾集集地震、1999年土耳其Mw7.4级Kocaeli地震、2001年美国Mw6.8级Nisqually地震以及2011年Mw9.0级东日本地震中场地抗液化工程措施的成功案例,初步分析了各种抗液化工程措施的有效性与优劣性,可以给出如下工程场地抗液化处理的经验:(1)对于易液化的沿海及填海造陆场地,采用适宜的抗液化工程措施应成为地基处理不可缺少的环节;(2)应基于场地条件、经济条件及环境要求,综合考虑场地抗液化地基处理措施的选择;(3)挤密砂桩法和碎石桩法运用广泛、技术成熟且比较经济,宜优先选择作为抗震设防烈度Ⅷ度及以下地区的场地抗液化地基处理措施;(4)强夯法使用机具简单、费用低廉,适宜选择作为抗震设防烈度Ⅷ度及以下地区大面积场地的抗液化地基处理措施;(5)注浆法、深层搅拌法、旋喷法作为抗震设防烈度Ⅸ度及以下地区的场地抗液化地基处理措施是有效的;(6)多种抗液化地基处理措施联合使用的处理效果往往优于单一措施单独使用的处理效果,在条件许可的情况下,宜选择多种抗液化地基处理措施联合使用,以期达到更好的处理效果。 展开更多

关键词 强地震 场地液化 抗液化地基处理措施 地基处理案例

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空心圆柱扭剪仪的改进及应用 被引量：6

6

作者 孙田 陈国兴 朱定华 《南京工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2014年第1期53-59,共7页

英国GDS公司的中型空心圆柱扭剪仪动力加载功能强,测试精度高,但其研究对象仅限于砂土和黏性土。为开展砂砾土动力特性试验,对扭剪仪进行改进:用实心不锈钢板置换扭剪仪底座中铜芯透水石,得到实心底座,适合扭剪仪试验的土样中最大颗粒... 英国GDS公司的中型空心圆柱扭剪仪动力加载功能强,测试精度高,但其研究对象仅限于砂土和黏性土。为开展砂砾土动力特性试验,对扭剪仪进行改进:用实心不锈钢板置换扭剪仪底座中铜芯透水石,得到实心底座,适合扭剪仪试验的土样中最大颗粒粒径由2 mm增大至10 mm。对改进后扭剪仪开展了性能验证试验,结果表明:改进后的实心底座与工作室底座接触较好,在应力控制和应变控制条件下,输出波形完整,幅值稳定,孔压计、轴向位移计等传感器都发挥其功能且测试结果正常,可完成砂砾土动力特性试验。 展开更多

关键词 空心圆柱扭剪仪 改进 动力特性试验 砂砾土

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巨厚沉积土夹火山岩场地非线性地震反应特性 被引量：5

7

作者 陈国兴 李磊 +1 位作者 丁杰发 赵凯 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期3056-3065,3076,共11页

地震基岩深度和土体动力本构模型的选取对核岛场地地震效应评价结果的合理性具有重要影响。以拟建某沿海核电厂深度470 m沉积土夹火山岩层场地的3个钻孔剖面为研究对象,采用一维等效线性波传分析(ELA)法、基于Matasovic本构模型和Davide... 地震基岩深度和土体动力本构模型的选取对核岛场地地震效应评价结果的合理性具有重要影响。以拟建某沿海核电厂深度470 m沉积土夹火山岩层场地的3个钻孔剖面为研究对象,采用一维等效线性波传分析(ELA)法、基于Matasovic本构模型和Davidenkov-Chen-Zhao(DCZ)本构模型的一维非线性分析(NLA)法,选取不同剪切波速的5个岩土层作为地震基岩,研究了输入地震动特性、地震基岩深度和土体动力本构模型的选取对巨厚沉积土夹火山岩层场地非线性地震反应特性的影响。结果表明:(1)以浅层硬岩夹层或深部土层作为地震基岩,NLA法计算的5%阻尼比的地表谱加速度SA的短周期部分较之ELA法的计算值大,但两者计算的地表SA谱的长周期部分几乎一致;(2)基于Matasovic模型和DCZ模型的NLA法计算的地表SA谱谱形和峰值加速度随深度的变化趋势基本一致;(3)从NLA法计算的地表峰值加速度和累积绝对速度而言,以剪切波速约2500 m/s的浅层硬岩夹层作为地震基岩是适宜的。 展开更多

关键词 巨厚沉积土场地 场地非线性地震反应 地震基岩 硬岩夹层

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苏州第四纪深厚沉积层一维等效线性和非线性地震反应对比分析 被引量：2

8

作者 朱姣 许汉刚 陈国兴 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期1479-1490,1524,共13页

合理描述土体动力本构关系对场地设计地震动参数取值的准确性有显著影响。以苏州城区200 m深的钻孔剖面为研究对象,对比分析了一维等效线性波传分析法(ELA法)和基于修正Matasovic本构模型的多自由度集中质量非线性分析法(NLA法)给出的... 合理描述土体动力本构关系对场地设计地震动参数取值的准确性有显著影响。以苏州城区200 m深的钻孔剖面为研究对象,对比分析了一维等效线性波传分析法(ELA法)和基于修正Matasovic本构模型的多自由度集中质量非线性分析法(NLA法)给出的深厚场地地震反应,研究了基岩输入地震动特性和地震基岩面的选取对深厚场地地震反应的影响。结果表明:(1)随基岩地震动强度(PGA)的增大,ELA法给出的地表PGA呈单调递增的特征,而NLA法给出的地表PGA呈先快速增大后缓慢减小或几乎不变的趋势;(2)ELA法和NLA法给出的地表加速度反应谱(Sa谱)在短周期范围内存在明显差异,ELA法对基岩高频地震动具有显著的滤波效应,而NLA法对基岩高频地震动的影响表现为随基岩PGA的增大先放大后减小的特征;(3)随地震基岩面深度的增大,地表Sa谱的谱值呈现出稍许增大的趋势,但对周期T<0.1 s部分,NLA法给出的地表Sa谱的谱值则呈现出稍许减小的现象;(4)中、大震作用下,地表地震动持时不仅与基岩地震动特性有关,还与地震反应分析方法和地震基岩面的选取密切相关,NLA法能更合理地反映基岩地震动强度和上覆土层厚度对地表地震动持时的影响。 展开更多

关键词 深厚场地 地震反应 等效线性 非线性 峰值加速度 谱加速度 地震动持时

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高架轨道交通引起的地表振动参数化分析 被引量：4

9

作者 毛昆明 陈国兴 庄海洋 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期3400-3406,共7页

基于Abaqus软件64CPU并行计算集群平台,建立了车辆-轨道-高架桥-基础-地基耦合的三维有限元分析模型。得到了不同工况下列车运行时引起的地表振动特征,对地表振动振级随着与桥墩距离增大而衰减的规律进行了参数化分析,结果表明,随着列... 基于Abaqus软件64CPU并行计算集群平台,建立了车辆-轨道-高架桥-基础-地基耦合的三维有限元分析模型。得到了不同工况下列车运行时引起的地表振动特征,对地表振动振级随着与桥墩距离增大而衰减的规律进行了参数化分析,结果表明,随着列车车速的增大,地表振动振级明显增大;与空载时相比,列车乘客满载时仅靠近桥墩处的地表振级略微增大,对远处几乎无影响;列车车厢数量对地表振动振级的影响不明显;列车双线运行时引起的地表振动振级比单线运行时有明显的增大。扣件刚度的增大会略微减小地表振动振级。随着桩长的增加,地表振动振级有较大幅度的减小;增加桥墩的跨度能减小地表振动振级,但增加到一定值时再增加也不会有明显的减振效果;桥墩高度对地表振动振级无明显影响。随着场地土层剪切波速的增加,地表振动振级呈逐渐减小的趋势。 展开更多

关键词 高架轨道交通 地表振动振级 参数化分析

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以剪切波速与地表峰值加速度为依据的地震液化确定性及概率判别法 被引量：24

10

作者 孔梦云 陈国兴 +2 位作者 李小军 常向东 周国良 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1239-1252,1260,共15页

剪切波速作为土性的基本参数,为评价土体抵抗地震液化的能力提供了一种方法。回顾了以剪切波速和地表峰值加速度为依据的场地地震液化判别方法的演化历史,依据他人收集的现场液化资料,合计49次地震、618例液化/不液化场地数据,提出了确... 剪切波速作为土性的基本参数,为评价土体抵抗地震液化的能力提供了一种方法。回顾了以剪切波速和地表峰值加速度为依据的场地地震液化判别方法的演化历史,依据他人收集的现场液化资料,合计49次地震、618例液化/不液化场地数据,提出了确定液化临界曲线的基本原则,给出了基于修正剪切波速与地表峰值加速度的液化临界曲线,验证了液化临界曲线的位置对细粒含量、有效上覆压力、震级等因素取值变化的合理性,分析了估计土层循环应力比CSR的剪应力折减系数、震级标定系数、有效上覆压力修正系数等因素的不确定性对液化临界曲线的敏感性。结果表明:液化临界曲线对各种影响因素具有很好的适用性。利用Monte Carlo模拟、加权最大似然法和加权经验概率法,给出了建议的液化临界曲线的名义抗液化安全系数与液化概率的经验关系式及概率等值线,并对核电厂Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类抗震物项地基,分别建议了相应的液化临界曲线。该方法以丰富的现场液化数据为依据,具有广泛的应用前景。 展开更多

关键词 非基岩核电厂场址 土体液化判别 确定性方法 概率方法 液化临界曲线 剪切波速 地表峰值加速度

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剪切-体积应变耦合的孔压增量模型试验 被引量：7

11

作者 赵丁凤 梁珂 +2 位作者 陈国兴 熊浩 周正龙 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1832-1840,共9页

以南京细砂为对象,通过共振柱试验及应变控制的排水/不排水分级和单级加载循环三轴试验的系统性研究,建立了能够描述饱和砂土孔压增长规律的新模型。该模型遵循Martin和Byrne提出的基本理论框架,孔压的增长是由循环剪切作用下体积改变... 以南京细砂为对象,通过共振柱试验及应变控制的排水/不排水分级和单级加载循环三轴试验的系统性研究,建立了能够描述饱和砂土孔压增长规律的新模型。该模型遵循Martin和Byrne提出的基本理论框架,孔压的增长是由循环剪切作用下体积改变所引起的。提出的孔压模型属于应变控制的孔压增量模型。基于排水循环单级加载试验,通过引入体积门槛剪应变γ_(tv)的概念,以具有代表性的15周体应变(ξ_(vd))15为基准点,归准化体应变发展与循环剪应变之间的关系,建立了三参数的体应变增量模型及其参数标定方法。基于排水和不排水循环单级加载试验结果,揭示了体应变与孔压比之间的内在联系,进而导出回弹模量表达式。通过耦合新的体应变增量模型及回弹模量公式,建立了新的剪应变-体应变耦合的孔压增量模型。验证性试验表明,新的孔压增量模型的预测值与试验结果的吻合度较高。 展开更多

关键词 循环三轴试验 应变控制 体应变增量模型 孔压增量模型 动泊松比 体积门槛剪应变

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长江入海口原状土动剪切模量预测方法探究 被引量：20

12

作者 杨文保 吴琪 陈国兴 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期3889-3896,共8页

为探究同一类原状土在各应变范围内动剪切模量G随土层深度H的变化规律,对长江入海口处同一钻孔自地表至基岩深度范围内原状粉质黏土与粉土展开系列共振柱试验。试验发现:原状粉质黏土与粉土在各应变范围内G均随H的增加而规律性增加,最... 为探究同一类原状土在各应变范围内动剪切模量G随土层深度H的变化规律,对长江入海口处同一钻孔自地表至基岩深度范围内原状粉质黏土与粉土展开系列共振柱试验。试验发现:原状粉质黏土与粉土在各应变范围内G均随H的增加而规律性增加,最大动剪切模量Gmax随H的增加而线性上升;G衰减关系随H的增加呈现规律性降低。试验结果表明:原状土G与土层深度H存在一定相关,据此提出了分别基于土层深度H和Hardin模型的G预测方法,用以预测各类原状土在不同深度下的Gmax及其在各应变范围内的G。通过3种预测方法的对比分析,得出基于土层深度H的G预测方法最具优势,并且通过对渤海海域原状土数据的重新处理进一步验证了该方法的适用性。 展开更多

关键词 原状粉质黏土 原状粉土 动剪切模量 土层深度 Hardin模型 预测方法

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基于颗粒接触状态理论的砂-粉混合料剪切波速试验 被引量：5

13

作者 朱雨萌 吴琪 陈国兴 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1457-1464,1473,共9页

为探究细粒含量FC、相对密实度D_r、初始有效围压■对饱和砂-粉混合料剪切波速V_s的影响,对不同FC、D_r和■组合情况的混合料开展了一系列弯曲元试验。试验表明:随着FC的增加,松散-中密混合料的V_s先减小再增大,而密实混合料的V_s呈减... 为探究细粒含量FC、相对密实度D_r、初始有效围压■对饱和砂-粉混合料剪切波速V_s的影响,对不同FC、D_r和■组合情况的混合料开展了一系列弯曲元试验。试验表明:随着FC的增加,松散-中密混合料的V_s先减小再增大,而密实混合料的V_s呈减小趋势;FC相同时混合料的V_s与固结后孔隙比e_c呈负线性关系,但不同FC的混合料的V_s与e_c没有单一的负线性关系;不同FC、D_r、■组合的砂-粉混合料的V_s与等效骨架孔隙比e_(sk)*具有很好的负线性关系。文献中三类砂-粉混合料的V_s试验数据也佐证了这一结论。这说明e_(sk)*是与砂-粉混合料V_s唯一具有负线性相关的物理状态指标。 展开更多

关键词 砂-粉混合料 剪切波速 细粒含量 等效骨架孔隙比

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砂类土最大动剪切模量的新预测模型 被引量：10

14

作者 梁珂 陈国兴 +2 位作者 杭天柱 刘抗 何杨 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1963-1970,1982,共9页

根据不同级配的南沙和西沙群岛珊瑚砂最大动剪切模量G0的共振柱试验结果,发现相同有效围压σ’0下不同级配、不同海洋珊瑚砂的G0分布范围存在上、下界限。最大孔隙比emax和最小孔隙比emin是可以综合反映砂类土级配和颗粒形状特性的状态... 根据不同级配的南沙和西沙群岛珊瑚砂最大动剪切模量G0的共振柱试验结果,发现相同有效围压σ’0下不同级配、不同海洋珊瑚砂的G0分布范围存在上、下界限。最大孔隙比emax和最小孔隙比emin是可以综合反映砂类土级配和颗粒形状特性的状态参量,G0界限值与极限孔隙比(emax和emin)状态下的G0外推结果相吻合。相同的σ’0下,珊瑚砂的G0下限值G0min随emax的增大而减小,G0上限值G0max随emin的增大而减小。根据不同σ’0下G0min与emax及G0max与emin关系建立了预测珊瑚砂G0界限值的经验公式,不同孔隙比e状态下的G0可以根据界限值G0min、G0max按相对密实度Dr非线性插值获得。新的G0预测模型对同一类别、不同级配的砂土具有较好的普适性。对于不同类别的砂土,引入与矿物组分有关的系数a对模型进行修正,采用文献中大量的G0试验结果对模型进行了验证,新的G0预测模型的普适性明显优于传统Hardin模型。 展开更多

关键词 最大动剪切模量 最大、最小孔隙比 预测模型 珊瑚砂

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饱和珊瑚砂最大动剪切模量的循环加载衰退特性及预测模型 被引量：7

15

作者 梁珂 陈国兴 +1 位作者 刘抗 王彦臻 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期601-611,共11页

对南沙饱和珊瑚砂进行应变控制的不排水循环加载动三轴试验,分析了珊瑚砂的初始最大动剪切模量G0特性,以及加载过程中的最大动剪切模量G0,N的衰退规律。珊瑚砂的G0比普通陆源砂的高;相比于陆源砂,平均有效围压σ’0对珊瑚砂G0的影响更... 对南沙饱和珊瑚砂进行应变控制的不排水循环加载动三轴试验,分析了珊瑚砂的初始最大动剪切模量G0特性,以及加载过程中的最大动剪切模量G0,N的衰退规律。珊瑚砂的G0比普通陆源砂的高;相比于陆源砂,平均有效围压σ’0对珊瑚砂G0的影响更大。珊瑚砂G0与陆源砂G0的差异主要由珊瑚砂颗粒形状不规则,存在内孔隙的特性引起。根据滞回圈加卸载应力反转处的斜率计算第N次循环加载的G0,N。加载过程中最大动剪切模量的衰退主要由孔压的增长和结构损伤引起。相比于陆源砂,珊瑚砂的G0,N随超静残余孔压比ru增长而衰退的速率更快。现有陆源砂G0,N/G0-ru模型无法反映珊瑚砂的G0,N衰退规律。基于弹性应变能理论,提出了可以描述土体损伤状态的损伤参数Pd,探究了不同加载模式下珊瑚砂G0,N/G0随Pd的发展规律,并建立了预测珊瑚砂G0,N的损伤模型。 展开更多

关键词 珊瑚砂 最大动剪切模量 损伤状态 弹性应变能 动三轴试验

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