循环荷载下黏土应变积累积强化模型研究

›› 2008, Vol. 29 ›› Issue (9): 2457-2462.

循环荷载下黏土应变积累积强化模型研究

刘方成^1,2，尚守平²，王海东²

1. 湖南工业大学土木工程学院，株洲 412000；2. 湖南大学土木工程学院，长沙 410082

收稿日期:2007-01-10 出版日期:2008-09-10 发布日期:2013-08-03
作者简介:刘方成，男，1978年生，博士研究生，主要从事土动力特性及本构关系、土-结构动力相互作用方面的研究。
基金资助:
国家自然科学基金（No. 50578062）；教育部重点课题（No. 03122），教育部博士点基金新教师项目（No. 20070532090），湖南省自然基金（No. 08JJ4016）。

Study of strain accumulation strengthened model for clay under cyclic loadings

LIU Fang-cheng^1,2, SHANG Shou-ping², WANG Hai-dong²

1. College of Civil Engineering, Hunan University of Technology, Zhuzhou 421000; 2. College of Civil Engineering, Hunan University, Changsha 410082

Received:2007-01-10 Online:2008-09-10 Published:2013-08-03

摘要/Abstract

摘要： 循环加载历史是影响土的动力特性的一个重要因素。通过对一种原状粉质黏土进行高循环次数单剪试验，研究了黏土体应变随剪应变幅值及循环次数的变化规律，以及由于体应变的累积对黏土动力特性产生的影响。试验结果表明，黏土的体应变随着循环次数的增多和循环剪应变幅值的增大而增大，而土的动力特性则随着体应变的不断累积而出现强化现象，表现为动剪模量增加，阻尼比减小。对累积体应变与动剪模量、阻尼比之间的关系进行了研究，提出了相应的强化关系式。在常用的非线性模型基础上，通过引入动剪模量的强化系数和阻尼比的衰减系数，建立了一种能考虑循环应变历史影响的土动力模型。

关键词: 循环加载历史, 应变累积, 动力强化, 非线性模型, 粉质黏土, 循环单剪试验

Abstract: Cyclic loading history is an important parameter to the further dynamic characteristics of soils. A series of draining cyclic simple shear tests on an undisturbed silty clay are carried out; and the development of volumetric strains with the change of load cycles and shear strain amplitude is found out, as well as the correlation between the accumulated volumetric strain and the further dynamic characteristics. The test results show that the volumetric strains increase with the development of cyclic load cycles and the improvement of cyclic shear strain amplitude, and further more with the accumulation of volumetric strain, the dynamic characteristics of the clay soil are strengthened, which means that the dynamic shear modulus goes up and the damping ratio degrades. The effects of accumulated volumetric strains on dynamic shear modulus and damping ratio are analyzed; and some relevant correlation equations are proposed. With the adoption of two coefficients, respectively the coefficient of modulus strengthening and the coefficient of damping degrading, a constitutive model which can take the effect of cyclic load history into account is constructed based on a normal nonlinear model.

Key words: cyclic load history, strain accumulation, dynamic strengthening, nonlinear constitutive model, silty clay, cyclic simple shear test

中图分类号:

TU 411

刘方成，尚守平，王海东 . 循环荷载下黏土应变积累积强化模型研究[J]. , 2008, 29(9): 2457-2462.

LIU Fang-cheng , SHANG Shou-ping , WANG Hai-dong . Study of strain accumulation strengthened model for clay under cyclic loadings[J]. , 2008, 29(9): 2457-2462.

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相关文章 15

[1]	罗庆姿, 陈晓平, 袁炳祥, 冯德銮, . 柔性侧限条件下软土的变形特性及固结模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2264-2274.
[2]	刘家顺, 王来贵, 张向东, 李学彬, 张建俊, 任昆, . 部分排水时饱和粉质黏土变围压循环三轴试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1413-1419.
[3]	胡田飞, 刘建坤, 王天亮, 岳祖润, . 粉质黏土变形特性的冻融循环效应及其双屈服面本构模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 987-997.
[4]	刘家顺，张向东，孙嘉宝，杨建军，方天健. 主应力轴旋转下K0固结饱和粉质黏土孔压及变形特性试验研究[J]. , 2018, 39(8): 2787-2794.
[5]	刘松玉，曹菁菁，蔡光华, . 活性氧化镁碳化固化粉质黏土微观机制[J]. , 2018, 39(5): 1543-1552.
[6]	吴孟桃，刘方成，陈巨龙，陈璐. 含水率对大应变下橡胶砂动剪模量和阻尼比的影响[J]. , 2018, 39(3): 803-814.
[7]	熊勇，罗强，张良，蒋良潍，朱江江, . 粉质黏土填料在K30试验加载进程中的变形时间效应状态分析[J]. , 2018, 39(3): 863-871.
[8]	李连祥，符庆宏，黄佳佳, . 砂土地基和粉质黏土地基基坑悬臂开挖离心模型试验[J]. , 2018, 39(2): 529-536.
[9]	陈树峰，孔令伟，黎澄生, . 低幅应变条件下粉质黏土泊松比的非线性特征[J]. , 2018, 39(2): 580-588.
[10]	杨光昌，白冰. 考虑超固结效应的不同温度路径下饱和粉质黏土的热固结[J]. , 2018, 39(1): 71-77.
[11]	李术才，陈红宾，章冲，龚英杰，李会良，丁万涛，王琦,. 粉质黏土隧道超前支护作用效果研究[J]. , 2017, 38(S2): 287-294.
[12]	邵生俊，王强，吴飞洁. 一种新型动单剪仪的研发与试验验证[J]. , 2017, 38(6): 1841-1848.
[13]	涂义亮，刘新荣，钟祖良，王睢，王子娟，柯炜, . 干湿循环下粉质黏土强度及变形特性试验研究[J]. , 2017, 38(12): 3581-3589.
[14]	杨校辉，朱彦鹏，郭楠，师占宾，冉国良, . 压实度和基质吸力对土石混合填料强度变形特性的影响研究[J]. , 2017, 38(11): 3205-3214.
[15]	代金秋，苏仲杰，赵明超，项宇航，. 粉质黏土的真三轴试验及强度特性研究[J]. , 2016, 37(9): 2534-2540.

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