›› 2009, Vol. 30 ›› Issue (7): 1927-1932.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

不同应力路径下饱和黏土耦合循环剪切特性

栾茂田1, 2,聂 影1, 2,杨 庆1, 2,齐剑峰1, 2,邵 琪1, 2   

  1. 1.大连理工大学 海岸和近海工程国家重点实验室,大连 116085;2.大连理工大学 土木水利学院岩土工程研究所,大连 116085
  • 收稿日期:2007-11-16 出版日期:2009-07-10 发布日期:2011-03-10
  • 通讯作者: 聂影,男,1980年生,博士研究生,主要从事软土工程等方面的试验与理论研究。 E-mail:nie.y@163.com
  • 作者简介:栾茂田,男,1962年生,博士,教授,博士生导师,主要从事岩土力学基本理论、海洋土力学理论与实验技术、非线性土动力学理论与计算等方面的教学与科研工作。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金资助项目(No. 50579006,No. 50639010);国家自然科学基金重点基金资助项目(No. 50439010)。

Study of coupling cyclic test of saturated clay under different stress paths

LUAN Mao-tian 1, 2, NIE Ying 1, 2, YANG Qing 1, 2, QI Jian-feng 1, 2, SHAO Qi 1, 2   

  1. 1. State Key Laboratory of Coastal and Offshore Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116085, China; 2. School of Civil and Hydraulic Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116085, China
  • Received:2007-11-16 Online:2009-07-10 Published:2011-03-10

摘要:

地基土单元体在波浪荷载的作用下将发生主应力轴连续旋转,这对土的强度和变形特性会产生显著的影响。针对饱和黏土,利用土工静力-动力液压三轴-扭转多功能扭剪仪进行了均等固结下的耦合循环剪切试验,着重研究了不同循环应力路径对应力-应变关系和强度特性的影响。试验结果表明,耦合循环荷载下黏土扭转剪切分量和正向偏差分量的应力-应变关系曲线与应力路径有关,且随着振动次数的增加逐渐疏松,割线模量 和 不断衰减,这与不固结不排水条件下的应力-应变关系曲线的变化规律明显不同;扭转剪切分量大的椭圆应力路径的动强度略小于正向偏差分量大的动强度。饱和黏土在不同应力路径下的力学特性的试验研究可以为建立复杂应力路径下的本构模型提供试验依据。

关键词: 饱和黏土, 循环应力路径, 耦合循环试验, 动强度, 应力-应变关系

Abstract:

The cell of foundation soil is taken notable impact on dynamic deformation and dynamic strength behavior under rotation of principal stress axes by cyclic wave load. The apparatus for static and dynamic universal triaxial and torsional shear soil testing is employed to perform stress-controlled cyclic coupled vertical and torsional shear test by different cyclic stress paths. Through a series of tests on saturated clay, the dynamic deformation, stress-strain relationship and dynamic strength are systematically investigated under rotation of principal stress axes. It is found that stress-strain relation of shear stress and normal stress has obvious distinguishing between consolidated-undrained and unconsolidated-undrained coupling test by comparing the experiment data. Meanwhile, it is observed that stress-strain relationship curve gradually loosen and the secant modulus decayed as the cyclic number increased. Moreover, it is shown that the dynamic strength under major dynamic shear stress is less than the one under major normal stress by different elliptical stress paths. By conducting experiments on clay with changes in stress paths, the mechanical behavior can be investigated on which the establishment of proper constitutive model for soil is based.

Key words: saturated clay, cyclic stress path, coupling test of vertical and torsional dynamic test, dynamic strength, stress-strain relation

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