›› 2008, Vol. 29 ›› Issue (12): 3211-3216.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

黄河三角洲粉土循环剪切特性的试验研究

栾茂田1,2,何 杨2,3,许成顺2,4,张振东2,王忠涛2,郭 莹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 116024;2. 大连理工大学 土木水利学院 岩土工程研究所,大连 116024; 3. 海洋石油工程股份有限公司设计公司,天津 塘沽 300451;4. 北京工业大学 城市与工程安全减灾省部共建教育部重点实验室,北京 100022
  • 收稿日期:2006-08-17 出版日期:2008-12-10 发布日期:2013-08-11
  • 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与数值分析、非线性土动力学理论与计算、海洋土力学理论与实验技术等方面的教学与科学研究工作
  • 基金资助:

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

Experimental study of cyclic shear behaviour of silty soils in Yellow River Delta

LUAN Mao-tian1, 2, HE Yang2, 3, XU Cheng-shun2, 4, ZHANG Zhen-dong2, WANG Zhong-tao2, GUO-Ying2   

  1. 1. State Key Laboratory of Coastal and Offshore Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China; 2. Institute of Geotechnical Engineering, School of Civil and Hydraulic Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China; 3. Design Department of Subsea Pipeline, Engineering Company, Offshore Oil Engineering Co., Ltd., Tianjin 300451, China; 4. Key Laboratory of Urban Security and Disaster Engineering, Ministry of Education, Beijing University of Technology, Beijing 100022, China
  • Received:2006-08-17 Online:2008-12-10 Published:2013-08-11

摘要: 利用土工静力-动力液压三轴-扭转多功能剪切仪,对黄河三角洲埕北海域原状粉土试样进行了循环三轴和循环扭剪试验,以此探讨了原状海底粉土的动力变形与强度特性,确定了最大动剪切模量及动力变形参数随剪应变的变化规律。基于循环三轴试验结果,建立了残余孔隙水压力发展变化规律的双曲线经验模式,对动强度关于循环次数的依赖性提出了经验关系,确定了有关试验参数及其关于固结应力比的依赖性。与循环三轴试验结果相对比,认为在土工抗震设计中采用循环三轴试验结果稍偏于保守。

关键词: 动力特性, 原状海洋粉土, 波浪荷载所引起的循环应力, 动力变形参数, 孔隙水压力, 动强度

Abstract: The soil static and dynamic universal triaxial and torsional shear apparatus was employed to perform both undrained cyclic triaxial tests and cyclic torsional tests for undisturbed silty soil samples. Based on the experimental test results, dynamic characteristics of both deformation and strength of undisturbed marine silty soil is investigated. The maximum dynamic shear modulus and the dependency of dynamic shear modulus and damping ratio on shear strain are defined through cyclic triaxial shear tests. An empirical pattern is established for residual pore water pressure generated during cyclic shear which is represented by a hyperbolic function with respect to the number of cycles of dynamic stress. And an empirical formula is developed to describe the cyclic strength with respect to the number of cycles. The related parameters involved in both patterns of pore water pressure and cyclic strength are determined by experimental tests; and their dependency on the consolidation stress ratio is clarified. The experimental data achieved from cyclic torsional shear tests are used to validate the results from the triaxial shear tests. It should be more conservative using the cyclic strength determined by triaxial shear tests in geotechnical earthquake design.

Key words: dynamic behaviour, undisturbed marine silty soil, wave-induced cyclic stress, dynamic deformation parameters, pore water pressure, cyclic strength

中图分类号: 

  • TU 443
[1] 贺桂成, 廖家海, 李丰雄, 王 昭, 章求才, 张志军. 水饱和边坡夹层热-孔隙水-力耦合作用模型及应用[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1663-1672.
[2] 汪华斌, 李建梅, 金怡轩, 周 博, 周 宇, . 降雨诱发边坡破坏数值模拟两个关键问题 的解决方法[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 777-784.
[3] 尹晓萌, 晏鄂川, 刘旭耀, 李兴明, . 土体稳定性计算中地下水作用力探讨[J]. 岩土力学, 2019, 40(1): 156-164.
[4] 庄心善, 王俊翔, 王 康, 李 凯, 胡 智. 风化砂改良膨胀土的动力特性研究[J]. 岩土力学, 2018, 39(S2): 149-156.
[5] 赵建军,余建乐,解明礼,柴贺军,李 涛,步 凡,蔺 冰,. 降雨诱发填方路堤边坡变形机制物理模拟研究[J]. , 2018, 39(8): 2933-2940.
[6] 张 炜,李 亚,周松望,蒋正波,吴 非,梁文洲,. 南海北部区域黏土循环动力特性试验研究[J]. , 2018, 39(7): 2413-2423.
[7] 孔纲强,李 辉,王忠涛,文 磊,. 透明砂土与天然砂土动力特性对比[J]. , 2018, 39(6): 1935-1940.
[8] 王闵闵,鹿 群,郭少龙,高 萌,沈仲涛,. 循环荷载作用下纤维水泥土动力特性[J]. , 2018, 39(5): 1753-1760.
[9] 张修照,巫尚蔚,张 超,杨春和,. 不同固结条件下尾矿动孔压演化规律[J]. , 2018, 39(3): 815-822.
[10] 王永洪,张明义,刘俊伟,白晓宇, . 超孔隙水压力对低塑性黏性土桩土界面抗剪强度的影响[J]. , 2018, 39(3): 831-838.
[11] 陈卫忠,马永尚,于洪丹,龚 哲,李香玲,. 泥岩核废料处置库温度-渗流-应力耦合参数敏感性分析[J]. , 2018, 39(2): 407-416.
[12] 刘忠玉, 张家超, 郑占垒, 关 聪. 考虑Hansbo渗流的二维Biot固结有限元分析[J]. 岩土力学, 2018, 39(12): 4617-4626.
[13] 任非凡, 何江洋, 王 冠, 赵其华, . 基于交变移动本构模型的粗粒土 动力特性数值解析[J]. 岩土力学, 2018, 39(12): 4627-4641.
[14] 刘世伟,盛 谦,朱泽奇,龚彦峰,崔 臻,李建贺,张善凯,. 隧道围岩内地下水渗流边界效应影响研究[J]. , 2018, 39(11): 4001-4009.
[15] 杨耀辉,陈育民,刘汉龙,李文闻,江 强, . 排水刚性桩群桩抗液化性能的振动台试验研究[J]. , 2018, 39(11): 4025-4032.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 马 青,赵均海,魏雪英. 基于统一强度理论的巷道围岩抗力系数研究[J]. , 2009, 30(11): 3393 -3398 .
[2] 崔 凯,谌文武,张景科,韩文峰,梁收运. 多元层状边坡土体风蚀速率与微结构参数关系[J]. , 2009, 30(9): 2741 -2746 .
[3] 荚颖,唐小微,栾茂田. 砂土液化变形的有限元-无网格耦合方法[J]. , 2010, 31(8): 2643 -2647 .
[4] 胡明鉴,汪 稔,陈中学,王志兵. 泥石流启动过程PFC数值模拟[J]. , 2010, 31(S1): 394 -397 .
[5] 李术才,徐帮树,丁万涛,张庆松. 海底隧道最小岩石覆盖厚度的权函数法[J]. , 2009, 30(4): 989 -996 .
[6] 薛云亮,李庶林,林 峰,徐宏斌. 考虑损伤阀值影响的钢纤维混凝土损伤本构模型研究[J]. , 2009, 30(7): 1987 -1992 .
[7] 任 重,盛 谦. 我国岩石力学学科结构及其演变初探[J]. , 2009, 30(S1): 293 -298 .
[8] 张军辉. 不同软基处理方式下高速公路加宽工程变形特性分析[J]. , 2011, 32(4): 1216 -1222 .
[9] 王亮清,P.H.S.W. Kulatilake,唐辉明,梁 烨,吴 琼. 双临空面岩质边坡滑动与倾倒破坏的运动学分析[J]. , 2011, 32(S1): 72 -77 .
[10] 李 旭,张利民,敖国栋. 失水过程孔隙结构、孔隙比、含水率变化规律[J]. , 2011, 32(S1): 100 -105 .