岩土力学 ›› 2021, Vol. 42 ›› Issue (6): 1485-1492.doi: 10.16285/j.rsm.2020.1692

• 基础理论与实验研究 •    下一篇

砾石−格栅界面循环剪切软化特性试验研究

刘飞禹1,江淮1,王军2   

  1. 1. 上海大学 土木工程系,上海 200444;2. 温州大学 建筑与土木工程学院,浙江 温州 325035
  • 收稿日期:2020-11-16 修回日期:2021-03-05 出版日期:2021-06-11 发布日期:2021-06-13
  • 通讯作者: 王军,男,1980年生,博士,教授,主要从事地基处理方面的研究。E-mail:sunnystar1980@163.com E-mail:lfyzju@shu.edu.cn
  • 作者简介:刘飞禹,男,1976年生,博士,教授,主要从事加筋土及土动力学研究。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(No.52078285,No.51678352,No.51878402)

Experimental study on cyclic shear softening characteristics of gravel-geogrid interface

LIU Fei-yu1, JIANG Huai1, WANG Jun2   

  1. 1. Department of Civil Engineering, Shanghai University, Shanghai 200444, China; 2. College of Architecture and Civil Engineering, Wenzhou University, Wenzhou, Zhejiang 325035, China
  • Received:2020-11-16 Revised:2021-03-05 Online:2021-06-11 Published:2021-06-13
  • Supported by:
    This work was supported by the National Natural Science Foundation of China(52078285, 51678352, 51878402).

摘要: 为研究砾石?格栅界面在循环剪切过程中的软化特性以及循环后直剪特性,利用动态直剪仪对砾石?格栅界面进行了一系列位移控制的单调直剪试验、循环次数达2 000次的循环直剪试验和循环后直剪试验。对20、40、60、80 kPa 4组竖向应力作用下,筋?土界面在持续的循环剪切过程中强度特性、体积变化、剪切刚度和阻尼比等变化进行了研究,并对比分析了循环剪切前后筋?土界面的直剪特性。结果表明:循环直剪试验中,砾石?格栅界面的平均峰值剪应力随循环次数的增加呈现出先增大后减小,最终趋于稳定的变化规律,界面表现出剪切软化特性;筋?土界面的竖向位移增量随着循环次数的增加而逐渐减小;剪切刚度随循环次数的增加先增大后减小,最终趋于稳定;阻尼比随循环次数的增加先减小后增大,最终趋于稳定;同一竖向应力下,循环后直剪试验相较于单调直剪试验峰值剪应力增大,残余剪应力减小;循环剪切作用使得界面的似黏聚力显著增大,内摩擦角有所减小。

关键词: 直剪试验, 剪切应力, 剪切刚度, 阻尼比

Abstract: In order to study the softening characteristics of gravel-geogrid interface during and after cyclic shearing, a series of displacement controlled monotonic direct shear tests, cyclic direct shear tests with 2 000 cycles and post cyclic direct shear tests were carried out on the gravel-geogrid interface using dynamic direct shear apparatus. The shear strength characteristics, volume change behavior, shear stiffness and damping ratio of the gravel-geogrid interface under four groups of normal stresses of 20, 40, 60 and 80 kPa were studied. The direct shear characteristics of the gravel-geogrid interface before and after cyclic shear were compared and analyzed. The results show that: in the cyclic direct shear test, the average peak shear stress of gravel-geogrid interface first increases and then decreases, and finally tends to be stable with the increase of number of cycles, and the interface shows shear softening characteristics; the vertical displacement increment of gravel-geogrid interface decreases gradually with the increase of number of cycles; the shear stiffness first increases and then decreases with the increase of number of cycles, and finally tends to be stable; the damping ratio first decreases and then increases with the increase of number of cycles, and finally tends to be stable; under the same normal stress, the peak shear stress increases and the residual shear stress decreases in the cyclic direct shear test compared with the monotonic direct shear test; the cyclic shear makes the interface cohesion increase significantly and the internal friction angle decrease.

Key words: direct shear test, shear stress, shear stiffness, damping ratio

中图分类号: 

  • U 416.2
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