动态围压下空心圆柱扭剪仪模拟主应力轴旋转应力路径能力分析

›› 2011, Vol. 32 ›› Issue (6): 1701-1706.

动态围压下空心圆柱扭剪仪模拟主应力轴旋转应力路径能力分析

潘华，陈国兴

南京工业大学岩土工程研究所，南京 210009

收稿日期:2010-03-01 出版日期:2011-06-10 发布日期:2011-06-21
通讯作者: 陈国兴，男，1963年生，博士，教授，主要从事土动力学与岩土地震工程研究。E-mail:gxc6307@126.com E-mail:hua_pan1983@163.com
作者简介:潘华，男，1983年生，博士研究生，主要从事土动力学研究
基金资助:
国家自然科学基金重大研究计划资助（No. 90715018）；国家公益性行业（地震）科研专项资助（No. 200808022）；江苏省高校自然科学重大基础研究项目资助（No. 08KJA560001）；江苏省研究生科研创新计划项目资助（No.CX10B_170Z）

Analysis of capabilities of HCA to simulate stress paths for principal stress rotation under dynamic confining pressure

PAN Hua, CHEN Guo-xing

Institute of Geotechnical Engineering, Nanjing University of Technology, Nanjing 210009, China

Received:2010-03-01 Online:2011-06-10 Published:2011-06-21

摘要/Abstract

摘要： 针对英国GDS公司动态空心圆柱扭剪仪（HCA）在主应力轴旋转试验中能够实现三向动态加载（轴力、扭矩、内围压或外围压）的功能，通过严格的数学推导，提出了3种易于实现又与实际工程背景相符合的应力路径加载方式。当三向动载满足相应的条件时，可以实现（1）平均主应力p和剪应力幅值q保持恒定的应力路径（应力路径1）；（2）中主应力参数b = 0.5、剪应力幅值q为常数的应力路径（应力路径2）；（3）平均应力p保持不变、主应力旋转角90º突变的应力路径（应力路径3），其中应力路径1、2为模拟海洋波浪荷载作用下的应力路径试验提供了理论依据，应力路径3可用于模拟地震荷载作用下的土体动力特性。以上3种应力路径均不能在两向动态HCA仪中实现

关键词: 主应力轴旋转, 空心圆柱扭剪仪, 三向动态加载, 应力路径

Abstract: According to the function that GDS dynamic hollow cylinder torsional apparatus can apply three-dimengional dynamic loads, namely axial load, torque and one of inner and outer pressure, three possible stress paths those coincided with practical engineering backgroud are presented by exactly mathematical derivation. When the three-dimengional dynamic loads meet some corresponding requirements, the following paths can be realized, ①the stress path which the mean principal stress p and shear stress q are kept constant; ②the stress path that the shear stress q is kept constant when the effect of intermediate principal stress b equals to 0.5; ③the stress path that the mean principal stress p is kept constant when the mutation of which is the rotation of maximan principal stress relative to the vertical direction is 90º. In addition, the first two paths provided theoretical foundation for experiment of simulating the stress paths under wave loading while the third path can be used to simulate the dynamic characteristics of soils subjected to earthquake load, and the three above stress paths can’t be realized in the HCA which with two dynamic loads

Key words: principal stress rotation, hollow cylinder torsional apparatus, three-dimensional dynamic loads, stress path

中图分类号:

TU 443

潘华，陈国兴. 动态围压下空心圆柱扭剪仪模拟主应力轴旋转应力路径能力分析[J]. , 2011, 32(6): 1701-1706.

PAN Hua, CHEN Guo-xing. Analysis of capabilities of HCA to simulate stress paths for principal stress rotation under dynamic confining pressure[J]. , 2011, 32(6): 1701-1706.

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