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粗粒土筋土界面力学特性试验研究

宋良良  
【摘要】:粗粒土填料在工程中应用广泛,粗粒土的抗剪强度特性、粗粒土与土工格栅等加筋材料接触界面的力学特性,已经成为当前研究中的热点问题。 本文所作工作与成果主要为: 1.根据粗粒土的特点,自主研制了适用于粗粒土的大型直接剪切试验仪。该直剪仪试样尺寸为500mm×500mm×300mm,能够进行粗粒土动、静荷载下复杂剪切路径的直剪试验,基本满足了粗粒土试验的要求。 2.不同竖向荷载下粗粒土与加筋粗粒土的单向剪切试验结果表明:粗粒土和加筋粗粒土单向剪切的剪应力-剪切位移关系类似;加筋土法向位移-剪切位移变化曲线表现为法向应力越低,剪胀现象越明显;粗粒土加筋后的内聚力c有所增加,但是内摩擦角φ却有所降低。 3.讨论了剪应力-剪切位移的双曲线模型、指数模型适用性,并提出了可以描述应变软化的剪应力-剪切位移式。 4.加筋土循环剪切试验结果表明:在循环剪切试验中,法向位移表现为剪缩,随着循环次数的增加,大幅值剪切对造成的接触面损伤较大,强度降低的较快;随着剪切位移幅值的增大,累积残余变形呈减小趋势。 5.加筋土动态循环剪切试验结果表明:法向应力越大,循环内平均峰值剪应力越大;接触面的粘聚力随循环剪切次数的增加略有降低,但幅值较小,变化范围约为10kPa;内摩擦角降低幅度较大,由19°降至13°左右;以内摩擦角作为接触面的损伤参数,探讨了筋土界面在动力循环荷载下强度特性的变化规律,提出了以循环次数为变量的峰值剪应力表达式。


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