收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

饱和砂砾料液化及液化后变形与强度特性试验研究

徐斌  
【摘要】: 饱和土体在地震等动荷载作用下发生液化及液化后大变形会对液化区的各种结构产生灾难性的破坏。以往对液化及液化后变形的研究主要是针对饱和砂土和粉土进行的。由于砂砾料的颗粒较大,透水性较好,传统的观念认为砂砾料为非液化土。然而,现场震害调查表明:饱和砂砾料在地震荷载作用下也会发生液化,大多数发生液化的砾石土中同时包含砂砾和砂土。由于试验设备、技术等原因,有关砂砾土动力特性问题的研究尚不充分,尤其是饱和砂砾土的液化特性的研究更是少见。迄今,在研究砂砾土液化时,常规做法是剔除实际砂砾土中的大颗粒,用剩余的颗粒成分(本文称为模拟料)代替实际砂砾土进行试验。论文结合国家自然科学基金“饱和砂砾土的液化特性及变形、强度参数的相关性研究”(No.50578029)和大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室研究基金“饱和砂砾土的液化特性研究”(No.LP0505),采用高精度中型动三轴仪对饱和砂砾料液化、液化后变形与强度特性、再固结体变特性及动强度、动剪切模量和阻尼比特性进行了深入研究。主要工作内容如下: 分别利用中型(直径200mm)和小型(直径61.8mm)动三轴仪,针对论文中选定的砂砾料和剔除砂砾料中大于5 mm粒径颗粒并采用相似级配法得到的模拟料,对比研究二者在液化过程中的孔隙水压力和轴向应变的发展规律。着重比较了砂砾料和模拟料在振动荷载作用下孔压、应变发展模式的区别。建议了饱和砂砾料在循环振动荷载作用下孔压发展的经验模型,并给出了模型参数的取值范围。 采用中型三轴仪,设计了适合研究饱和砂砾料液化后静力再加载的变形特性的试验方法,考察了相对密度、初始有效固结压力、液化安全率和循环动应力比等因素对饱和砂砾料液化后静力再加载变形特性的影响。结果表明:饱和砂砾料液化后静力再加载时其应力~应变关系与未经振动荷载作用的试样明显不同,可分为三个阶段:模量恢复段、模量稳定段和塑性流动变形阶段。相对于饱和砂土而言,砂砾料液化后不存在很大应变范围内抗剪强度近乎为零的现象。提出了确定液化后静力再加载试验曲线特征物理量的方法,该方法避免了确定特征物理量的随意性带来的主观误差,保证了物理量之间关系分析的准确性。基于试验结果,建立了可综合考虑初始有效固结压力、液化安全率和抗液化应力比等影响因素的饱和砂砾料液化后静力再加载应力~应变关系的三直线模型,并给出了参数确定方法。将模型添加到有限元程序中,对理想砂砾料坝进行了液化后变形分析,验证了模型的数值分析可行性。 对饱和砂砾料振后再固结体变特性进行了试验研究,结果表明:初始固结压力对砂砾料振后再固结体变有明显影响,但不同初始固结压力下孔压比与再固结体变归一性良好。动荷载特性对再固结体变影响不大,再固结体变与荷载引起的最大剪应变有较好的相关性。随试样相对密度增大,再固结体变呈减小趋势。根据砂砾料试验结果和Ishihara对砂土的试验结果,提出了饱和砂砾料和饱和砂土液化后再固结体变的经验关系以及应用该经验关系预测土体液化后沉降的方法。 对饱和砂砾料液化前后的动强度特性、动模量和阻尼比特性进行了试验研究。对饱和砂砾料的动强度、最大剪切模量与围压和相对密度的关系,动剪切模量和阻尼比与动剪应变的依赖关系进行了综合分析,并给出了相应的取值范围。为便于应用,建议了归一化动剪切模量和阻尼比与动剪应变依赖关系的取值范围和平均值曲线,给出了拟合公式的参数取值,并将其与Seed等和Kyle等对饱和砂砾料动力特性的研究结果进行对比。 对排水条件下经过预振荷载作用的砂砾料试样进行了动强度试验,研究了预振荷载作用对动强度的影响;对液化后的砂砾料试样进行模量阻尼试验,分析了不同动应力比和液化安全率条件下液化后再固结砂砾料动模量和阻尼比变化规律。对饱和砂砾料静动强度参数相关性进行了初步的探讨,根据试验结果建议了归一化最大等效动剪切模量G_(dmax)/[F(e)σ_0]与归一化静强度qf/σ_0的线性经验关系。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 覃欲晓;吴小流;;EXCEL在三轴试验资料整理中的应用[J];广西城镇建设;2008年09期
2 刘根保;刘敏;许蓓;;垃圾土的邓肯—张模型参数试验研究[J];南昌航空大学学报(自然科学版);2009年03期
3 吴云刚;王春磊;骆进;;MATLAB软件在求解岩土抗剪强度参数中的应用[J];路基工程;2010年04期
4 何丽梅;;全风化花岗岩的固结排水三轴试验研究[J];四川建筑;2010年06期
5 张生华;单点屈服三轴试验方法的实践探讨[J];焦作大学学报;1994年02期
6 王晓妮;卢廷浩;王伟;;土体非线性模型的分段切线模量研究[J];河海大学学报(自然科学版);2006年02期
7 崔颖;缪林昌;;非饱和重塑土的临界状态研究[J];苏州科技学院学报(工程技术版);2006年02期
8 孙益振;邵龙潭;李根华;;基于数字图像测量的Duncan-Chang模型参数研究[J];岩土力学;2006年08期
9 金耀华;;正常固结饱和粘性土孔隙水压力性状分析[J];扬州职业大学学报;2007年04期
10 魏松;朱俊高;钱七虎;李凡;;粗粒料颗粒破碎三轴试验研究[J];岩土工程学报;2009年04期
11 李林国;;基坑开挖中土体受力状态与应力路径分析[J];黑龙江科技信息;2009年12期
12 宋飞;张建民;张嘎;郑瑞华;付敬宠;;等应变增量比试验控制功能的开发与实现[J];岩土工程学报;2009年07期
13 孙益振;邵龙潭;范志强;田思磊;;非黏性土泊松比试验研究[J];岩土力学;2009年S1期
14 陈贤挺;蒋峰;闫纲丽;;非饱和土土—水特性试验研究[J];山西建筑;2010年04期
15 王福;;不同抗剪强度试验方法的结果相关性分析[J];科学之友;2010年15期
16 范基春;程培峰;;饱和粉砂土液化和应变特性试验研究[J];低温建筑技术;2011年03期
17 罗汀;罗小映;;适用于冻土的广义非线性强度准则[J];冰川冻土;2011年04期
18 顾正华;;双层立体加筋土的三轴试验研究[J];路基工程;2011年04期
19 施利国;张孟喜;曹鹏;;聚丙烯纤维加筋灰土的三轴强度特性[J];岩土力学;2011年09期
20 任臻;沈德忠;;软土邓肯模型的探讨[J];上海地质;1992年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 邹宗兴;徐伟;倪卫达;雍睿;;三轴试验莫尔包络线模型拟合研究[A];岩石力学与工程的创新和实践:第十一次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2010年
2 岳中文;杨仁树;孙中辉;窦波洋;杨立云;;伊犁一矿砾石土的三轴试验研究[A];岩石力学与工程的创新和实践:第十一次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2010年
3 杨迎晓;朱向荣;金兴平;周春平;;杭州下沙粉土三轴试验分析[A];第八届全国工程地质大会论文集[C];2008年
4 李宁;高岳;;透明砂土三轴试验的颗粒流模拟[A];2011年全国工程地质学术年会论文集[C];2011年
5 傅芳才;;高温高压三轴试验机的现状及今后的发展趋势[A];中国地质科学院地质力学研究所文集(8)[C];1986年
6 谷明成;何宇红;;MTS系统与岩石三轴试验[A];四川省岩石力学与工程学会首届学术会议论文集[C];1994年
7 何小亮;谢婉丽;丁勇;;泾阳南塬黄土剪切强度的三轴试验研究[A];2010年全国工程地质学术年会暨“工程地质与海西建设”学术大会论文集[C];2010年
8 黄川;;基于嵌入式技术的土工三轴试验机监控系统研制[A];第十二届全国实验力学学术会议论文摘要集[C];2009年
9 毕湘利;王翠英;周顺华;;上海浅层土的循环加卸载特性[A];岩土力学的理论与实践——第三届全国青年岩土力学与工程会议论文集[C];1998年
10 林锋;黄润秋;;滑带土强度对水的敏感性三轴试验研究[A];第七届全国工程地质大会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 徐斌;饱和砂砾料液化及液化后变形与强度特性试验研究[D];大连理工大学;2007年
2 王助贫;三轴试验土样变形的数字图像测量方法及其应用[D];大连理工大学;2002年
3 刘熙媛;基坑开挖过程的试验与数值模拟及土的微观结构研究[D];天津大学;2004年
4 李建红;基于细观破损机理的胶结结构性土本构模型研究[D];清华大学;2008年
5 孙益振;基于三轴试样局部变形测量的土体应力应变特性研究[D];大连理工大学;2006年
6 秦理曼;基于能量耗散的土的本构关系研究[D];大连理工大学;2006年
7 周青春;温度、孔隙水和应力作用下砂岩的力学特性研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2006年
8 姚涛;基于三轴土样变形数字图像测量的黄土变形和强度研究[D];大连理工大学;2008年
9 喻泽红;加筋路堤变形特性和剪切屈服区分析[D];湖南大学;2005年
10 董建军;基于数字图像测量的非饱和压实土应力—应变特性研究[D];大连理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 师岩哲;精确测量三轴试验中微小应变的传感器的研制[D];中南大学;2012年
2 陈珍;成样方法对饱和中砂静力三轴试验结果的影响[D];大连理工大学;2010年
3 宝群群;粘土的冻融三轴试验研究[D];内蒙古农业大学;2011年
4 文建鹏;长沙典型粉质粘土的三轴试验及本构模型研究[D];中南大学;2004年
5 王健;基于数字图像测量系统的成样方法对细砂静三轴试验结果的影响[D];大连理工大学;2011年
6 茹克亚·阿不地热依木;改性土体材料本构关系及破坏准则试验研究[D];新疆大学;2012年
7 齐珺;深部岩体非线性蠕变规律的研究[D];辽宁工程技术大学;2004年
8 常银生;粘性土应力路径的试验研究与分析[D];南京工业大学;2005年
9 汪莉;加筋土实验研究[D];大连海事大学;2009年
10 李云龙;土工三轴试验中端部接触和端部约束影响研究[D];大连理工大学;2007年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 苏明;红山公司技术中心通过省级认定[N];天水日报;2009年
2 记者 成雄;新增中央预算内资金2220万落户我市[N];天水日报;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978