岩土力学 ›› 2022, Vol. 43 ›› Issue (S2): 291-298.doi: 10.16285/j.rsm.2021.0357

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

双向循环荷载作用下砾石−格栅界面动力剪切特性

李水江1,童艳光1,王军2,应梦杰3,刘飞禹3   

  1. 1. 广州环保投资集团有限公司,广东 广州 510330;2. 温州大学 建筑与土木工程学院,浙江 温州 325035; 3. 上海大学 力学与工程科学学院,上海 200444
  • 收稿日期:2021-03-11 修回日期:2021-04-29 出版日期:2022-10-10 发布日期:2022-10-03
  • 通讯作者: 王军,男,1980年生,博士,教授,主要从事地基处理等研究工作。E-mail: sunnystar1980@163.com E-mail:lishuijiang@gzepi.com.cn
  • 作者简介:李水江,男,1970年生,本科,高级工程师,主要从事环保工程、工程管理等相关工作。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金资助项目(No.52078285,No.51878402)。

Cyclic shear properties of gravel-geogrid interface under bidirectional cyclic loading

LI Shui-jiang1, TONG Yan-guang1, WANG Jun2, YING Meng-jie3, LIU Fei-yu3   

  1. 1. Guangzhou Environmental Protection Investment Group Co., Ltd., Guangzhou, Guangdong 510330, China; 2. College of Architecture and Civil Engineering, Wenzhou University, Wenzhou, Zhejiang 325035, China; 3. School of Mechanics and Engineering Science, Shanghai University, Shanghai 200444, China
  • Received:2021-03-11 Revised:2021-04-29 Online:2022-10-10 Published:2022-10-03
  • Supported by:
    Supported by the National Natural Science Foundation of China(52078285, 51878402).

摘要: 在动荷载作用下,加筋土结构中筋土界面不仅会受到水平循环剪切作用,还会受到循环荷载的压缩作用。采用大型直剪仪对双向循环作用筋土界面动力剪切特性进行研究,探究不同循环法向荷载频率、水平循环剪切频率和法向荷载波形对界面剪切强度的影响。结果表明:当循环法向荷载频率和水平循环剪切频率一致时,峰值剪切应力和最大竖向位移随着频率的增加而增加,前后半周期剪切应力和位移曲线时间差均相同;反之,滞回圈应力−位移关系和竖向位移会由于双向循环荷载频率的不同呈现两种不同形态特性;正弦波法向荷载作用下剪切应力和竖向位移最大,而斜波和方波荷载作用下,滞回圈和竖向位移变化曲线较三角波和正弦波差别较明显;剪切刚度随着双向循环荷载频率的增大而增大,正弦波作用下界面剪切刚度最大,斜波作用下界面剪切刚度最小。

关键词: 筋土界面, 双向循环荷载, 循环法向荷载频率, 波形, 剪切刚度

Abstract: The reinforcement-soil interface in the reinforced soil structure not only suffers from the horizontal cyclic shear, but also the compression of the cyclic normal load. In this study, a large-scale direct shear apparatus was used to analyze the cyclic shear characteristics of the aggregate-geogrid interface under bidirectional cyclic loading. The influences of various cyclic normal load frequencies, horizontal cyclic shear frequencies and waveform of normal loading on the interface shear strength were investigated. The results showed that when the cyclic normal load frequency and the horizontal cyclic shear frequency were synchronized, the peak shear stress and the maximum vertical displacement increased with increasing the frequency, and the time shift between shear stress and the displacement curve at the front and back half cycle was the same. On the contrary, the relationship between shear stress-displacement and the vertical displacement showed two different morphological characteristics under bidirectional cyclic loading. The largest values of shear stress and vertical displacement were observed under the sinusoidal waveform of cyclic normal load. But the hysteresis loop and vertical displacement curve under harmonics and square waveform were different from those under the triangular and sinusoidal waveform. The shear stiffness increased with increasing the frequency of the bidirectional cyclic load. The interface shear stiffness is the largest under the sine wave and the smallest under the ramp wave.

Key words: aggregate-geogrid interface, bidirectional cyclic loading, normal load impact frequency, shear waveform, shear stiffness

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