主應(yīng)力軸連續(xù)旋轉(zhuǎn)條件下砂土的變形特性研究.pdf

1、眾所周知，砂土是一種常見的地基土層，其作為大量建筑物以及構(gòu)筑物的地基長期承受著各種復(fù)雜動(dòng)荷載的影響。地震、波浪以及交通等荷載是最具代表性的動(dòng)荷載類型。主應(yīng)力軸的連續(xù)旋轉(zhuǎn)是地基土體在各種復(fù)雜動(dòng)荷載作用下的主要特征，而且大量的研究成果都表明砂土在主應(yīng)力軸連續(xù)旋轉(zhuǎn)條件下抵抗液化的能力明顯降低。但是，目前國內(nèi)外對于砂土在各種復(fù)雜應(yīng)力路徑條件下的變形特性以及非共軸特性等的研究成果還比較少，這種認(rèn)識(shí)上的不足不僅會(huì)對社會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，而且還時(shí)刻

2、威脅著人類的生命安全。因此，對砂土在復(fù)雜應(yīng)力路徑條件下的變形特性進(jìn)行研究是十分必要且有意義的。
　　本文利用空心圓柱扭剪儀對砂土在復(fù)雜應(yīng)力路徑下的變形特性進(jìn)行了一系列試驗(yàn)研究，開展的主要研究工作及所得研究成果如下：
　?。?）針對土體在自然界中所受復(fù)雜應(yīng)力路徑在試驗(yàn)室內(nèi)較難模擬的特點(diǎn)，本文對空心圓柱扭剪儀模擬復(fù)雜應(yīng)力路徑的能力進(jìn)行了研究。首先，通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)得出各種復(fù)雜應(yīng)力路徑條件下的理論外荷載加載波形以及各應(yīng)力分量增長波形；

3、然后，用理論波形分別與試驗(yàn)過程中的實(shí)際波形進(jìn)行對比。通過對比驗(yàn)證得出該空心圓柱扭剪儀能夠較好的模擬本文中設(shè)計(jì)的復(fù)雜應(yīng)力路徑。
　?。?）針對砂土在主應(yīng)力軸純旋轉(zhuǎn)應(yīng)力路徑下的變形特性。本文利用空心圓柱扭剪儀開展了六組該種應(yīng)力路徑下飽和砂土的試驗(yàn)研究，以此來研究砂土在該種應(yīng)力路徑下的各種變形特性，通過在試驗(yàn)中設(shè)置不同的中主應(yīng)力系數(shù)b值以及不同的偏應(yīng)力q值分別研究以上兩組系數(shù)對砂土變形特性以及非共軸特性的影響。研究表明主應(yīng)力軸純旋轉(zhuǎn)下砂

4、土表現(xiàn)出較為明顯的變形特性和非共軸特性；中主應(yīng)力系數(shù)b值對砂土的變形特性和非共軸特性都有較為明顯的影響。
　?。?）針對砂土在主應(yīng)力方向角和偏應(yīng)力同步增大應(yīng)力路徑下的變形特性。本文利用空心圓柱扭剪儀開展了四組該種應(yīng)力路徑下的試驗(yàn)研究，通過試驗(yàn)進(jìn)一步研究飽和砂土在該種更加復(fù)雜的應(yīng)力路徑下是否表現(xiàn)出更加復(fù)雜的變形特性；通過在不同的試驗(yàn)方案中設(shè)置不同的中主應(yīng)力系數(shù)b、初始偏應(yīng)力以及偏應(yīng)力變化幅值來研究這三種影響因素對砂土的變形特性分別有