岩土力学 2018, 39(6) 1991-1998 DOI:   10.16285/j.rsm.2016.1760  ISSN: 1000-7598 CN: 42-1199/O3

本期目录 | 下期目录 | 过刊浏览 | 高级检索                                                            [打印本页]   [关闭]
基础理论与实验研究
扩展功能
本文信息
Supporting info
PDF(786KB)
[HTML全文]
参考文献[PDF]
参考文献
服务与反馈
把本文推荐给朋友
加入我的书架
加入引用管理器
引用本文
Email Alert
文章反馈
浏览反馈信息
本文关键词相关文章
加筋土
循环剪切
剪切刚度
阻尼比
本文作者相关文章
PubMed
三明治形加筋土筋-土界面动力剪切特性
刘飞禹1,施 静1,王 军2, 3, 4,蔡袁强5
1. 上海大学 土木工程系,上海 200444;2. 温州大学 建筑与土木工程学院,浙江 温州 325035; 3. 温州大学 浙江省软弱土地基与海涂围垦工程技术重点实验室,浙江 温州 325035; 4. 温州大学 浙江省海涂围垦及其生态保护协同创新中心,浙江 温州 325035;5. 浙江大学 建筑工程学院,浙江 杭州 310000
摘要: 三明治形加筋土是一种在黏土中加入加筋砂层形成的混合填料形式的新型加筋土。为了研究不同条件下三明治形加筋土筋-土界面的动力剪切特性,采用大型直剪仪对三明治形加筋土进行了一系列循环剪切试验,研究了不同薄砂层厚度、循环剪切幅值和竖向应力对界面剪切特性的影响。试验结果表明:筋-土界面的剪应力峰值随着循环次数的增加而增加,循环周次为10时,薄砂层厚度为5、6、7、8、9 mm的条件下,筋-土界面的剪应力峰值分别为24.84、27.4、27.94、26.33、24.68 kPa,表明薄砂层厚度为7 mm时,筋-土界面在循环剪切阶段的峰值剪应力最大;剪切幅值越大,界面循环剪切的最终剪缩量越大,同一循环次数对应的剪切刚度和阻尼比越小;在不同竖向应力下,界面在循环剪切过程中都发生了循环剪切硬化现象,循环周次为10时,竖向应力为30、60、90 kPa的条件下,筋-土界面的剪应力峰值分别为20.4、25.14、32.96 kPa,表明剪应力峰值随竖向应力的增大而增大,同一循环次数对应的剪切刚度也随竖向应力的增大而增大。
关键词 加筋土   循环剪切   剪切刚度   阻尼比  
Dynamic shear behavior of interface for clay reinforced with geogrid encapsulated in thin layers of sand
LIU Fei-yu1, SHI Jing1, WANG Jun2, 3, 4, CAI Yuan-qiang5
1. Department of Civil Engineering, Shanghai University, Shanghai 200444, China; 2. College of Architecture and Civil Engineering, Wenzhou University, Wenzhou, Zhejiang 325035, China; 3. Key Laboratory of Engineering and Technology for Soft Soil Foundation and Tideland Reclamation of Zhejiang Province, Wenzhou University, Wenzhou, Zhejiang 325035, China; 4. Innovation Center of Tideland Reclamation and Ecological Protection, Wenzhou University, Wenzhou, Zhejiang 325035, China; 5. College of Civil Engineering and Architecture, Zhejiang University, Hangzhou, Zhejiang 310000, China
Abstract: A new-style sandwich reinforced soil is clay reinforced with geogrid encapsulated in thin layers of sand. To investigate the interfacial shear behavior of sandwich reinforced soil, a series of cyclic shear tests was performed through a large-scale direct shear device. The influence of thickness of sand layer, shear amplitude and normal stress on the interface shear behavior were investigated. Results indicated that the peak shear stress of the interface increased with the increase of cycle number. When the thickness of sand layers were 5, 6, 7, 8, 9 mm in the last cycle number, the corresponding peak shear stresses of the interface were 24.84, 27.4, 27.94, 26.33, 24.68 kPa, respectively, showing the maximum peak shear stress of the interface occurred with 7 mm of the thickness of thin sand layer. The ultimate vertical displacement increased with the increase of cyclic shear amplitude, and shear stiffness and damping ratio of the interface decreased with the increase of cyclic shear amplitude at the same cycle number. When the normal stresses were 30, 60, 90 kPa, in the last cycle number, the corresponding peak shear stresses of the interface were 20.4, 25.14, 32.96 kPa, respectively, showing the peak shear stress increased with the increase of normal stress, and the shear stiffness increased with the increase of normal stress at the same cycle number.
Keywords: reinforced soil   cyclic direct shear test   shear stiffness   damping ratio  
收稿日期 2016-07-21 修回日期  网络版发布日期  
DOI: 10.16285/j.rsm.2016.1760
基金项目:

国家自然科学基金(No.51478255,No.51678352,No.51622810,No.51278383);上海市自然科学基金(No.14ZR1416100);科技部国家重点研发计划(No.2016YFC0800203);科技部国际合作专项(No.2015DFA71550)。

通讯作者: 王军,男,1980年生,博士,教授,主要从事地基处理方面的研究工作。E-mail: sunnystar1980@163.com
作者简介: 刘飞禹,男,1976年生,博士,教授,主要从事加筋土及土动力学研究
作者Email: lfyzju@shu.edu.cn

参考文献:
本刊中的类似文章
1.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]. 岩土力学, 2018,39(6): 1935-1940
2.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]. 岩土力学, 2018,39(3): 803-814
3.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]. 岩土力学, 2018,39(2): 580-588
4.魏 丽,柴寿喜,姜宇波,.含盐量与布筋方式对纤维加筋土抗压性能的影响[J]. 岩土力学, 2017,38(S2): 210-216
5.何明明,李 宁,陈蕴生,朱才辉.不同循环加载条件下岩石阻尼比和阻尼系数研究[J]. 岩土力学, 2017,38(9): 2531-2538
6.刘 杰,雷 岚,王瑞红,王 飞,王 连,肖 蕾.冻融循环中低应力水平加卸载作用下砂岩动力特性研究[J]. 岩土力学, 2017,38(9): 2539-2550
7.陈乐求,张家生,陈俊桦,陈积光,.水泥改良泥质板岩粗粒土的静动力特性试验[J]. 岩土力学, 2017,38(7): 1903-1910
8.张智超,陈育民,刘汉龙,柳 侃,叶龙珍,.微型桩-加筋土挡墙应力变形特性的多因素分析[J]. 岩土力学, 2017,38(7): 1911-1918
9.唐晓松,郑颖人,王永甫,冯雨实,.关于土工格栅合理网孔尺寸的研究[J]. 岩土力学, 2017,38(6): 1583-1588
10.邓华锋,胡 玉,李建林,王 哲,张小景,张恒宾.循环荷载的频率和幅值对砂岩动力特性的影响[J]. 岩土力学, 2017,38(12): 3402-3409
11.丁祖德,黄 娟,袁铁映,彭立敏,王志良,.昆明泥炭质土动剪切模量与阻尼比的试验研究[J]. 岩土力学, 2017,38(12): 3627-3634
12.王宗建,马书文,卢 谅,.基于抛物索理论的加筋土调整不均匀沉降研究[J]. 岩土力学, 2017,38(11): 3319-3324
13.刘飞禹,王 攀,王 军,蔡袁强,.颗粒粒径对格栅-土界面静、动力直剪特性的影响[J]. 岩土力学, 2017,38(1): 150-156
14.胡秀青,董全杨,吕程伟,王 军,庄心善,.水泥土搅拌桩软土地基土体动力特性的共振柱试验研究[J]. 岩土力学, 2016,37(S2): 343-348
15.宗 翔.基坑开挖卸载引起下卧已建隧道的纵向变形研究[J]. 岩土力学, 2016,37(S2): 571-577
16.刘飞禹,王 攀,王 军,胡秀青,蔡袁强,.筋-土界面循环剪切刚度和阻尼比的试验研究[J]. 岩土力学, 2016,37(S1): 159-165
17.姜宇波,柴寿喜,魏 丽,郑娇娇.四种因素对纤维加筋盐渍土抗压性能的影响[J]. 岩土力学, 2016,37(S1): 233-239
18.刘方成 ,陈 璐 ,王海东,.橡胶砂动剪模量和阻尼比循环单剪试验研究[J]. 岩土力学, 2016,37(7): 1903-1913
19.王 贺 ,杨广庆 ,熊保林 ,吴连海 ,刘华北,.模块面板式加筋土挡墙结构行为试验研究[J]. 岩土力学, 2016,37(2): 487-498
20.王海东 ,李建文 ,陈 曦 ,刘方成,.非饱和重塑砂土动力特性循环单剪试验研究[J]. 岩土力学, 2016,37(11): 3115-3122
21.蒋建清 ,杨果林,.格宾网加筋红层软岩土石混填路堤力学行为的现场测试与数值模拟[J]. 岩土力学, 2016,37(1): 156-165
22.陈 乐 ,刘志彬 ,周书中,.聚丙烯纤维加筋对高岭土固结压缩特性影响试验研究[J]. 岩土力学, 2015,36(S1): 372-376
23.尹 松 ,张先伟 ,孔令伟 ,Hossain Md Sayem ,  .海洋沉积土动剪切模量与阻尼比的试验研究[J]. 岩土力学, 2015,36(S1): 459-464
24.贾敏才 ,强 晓 ,叶建忠,.HDPE和PET土工格栅加筋路堤作用的对比研究[J]. 岩土力学, 2015,36(S1): 491-495
25.刘斯宏 ,高军军 ,王艳巧,.土工袋减振隔振机制分析及试验研究[J]. 岩土力学, 2015,36(2): 325-332
26.罗 飞,何依婷 ,赵淑萍 ,朱占元 ,毛 磊,.分级加载下冻土阻尼比的试验研究[J]. 岩土力学, 2015,36(11): 3143-3149
27.孙志亮,孔令伟,郭爱国,田 海.应力比与含水状态对松散堆积体动力参数及地表反应谱的影响[J]. 岩土力学, 2015,36(10): 2765-2772
28.李玲君,刘斯宏,徐小东,张雨灼,李 栋.袋内材料对土工袋动力特性参数影响的试验研究[J]. 岩土力学, 2015,36(1): 131-136
29.董士杰,魏红卫.加筋土边坡地震稳定性动点安全系数分析方法[J]. 岩土力学, 2014,35(S2): 543-547
30.张冬梅 ,宗 翔 ,黄宏伟 , .盾构隧道掘进引起上方已建隧道的纵向变形研究[J]. 岩土力学, 2014,35(9): 2659-2666
31.严 晗 ,王天亮 ,刘建坤 ,王 扬 , .反复冻融条件下粉砂土动力学参数试验研究[J]. 岩土力学, 2014,35(3): 683-688
32.李丽华 ,肖衡林 ,唐辉明 ,胡其志 ,孙淼军 ,孙 龙,.轮胎颗粒混合土动力特性参数影响规律试验研究[J]. 岩土力学, 2014,299(2): 359-364
33.朱小明 ,李海波 ,刘 博,.循环剪切荷载作用下含二阶起伏体模拟岩石节理力学特性研究[J]. 岩土力学, 2014,299(2): 371-379
34.石丽峰 ,徐 明 , .整体式桥台地震反应机理分析[J]. 岩土力学, 2014,35(11): 3289-3297
35.张 宇,余 飞,陈善雄,李 剑.CAS-1模拟月壤动剪切模量与阻尼比的试验研究[J]. 岩土力学, 2014,35(1): 74-82
36.刘 博,李海波,刘亚群.循环剪切荷载作用下岩石节理变形特性试验研究[J]. 岩土力学, 2013,34(9): 2475-2481
37.邓华锋 ,罗 骞 ,李建林 ,何 明 ,原先凡 ,朱 敏 .浸泡-风干循环作用下砂岩动力特性劣化规律研究[J]. 岩土力学, 2013,34(9): 2468-2474
38.徐 超,胡 荣,贾 斌.土工格栅加筋土地基平板载荷试验研究[J]. 岩土力学, 2013,34(9): 2515-2520
39.边学成,卢文博,蒋红光,陈云敏.粉土循环累积应变和残余动模量的试验研究[J]. 岩土力学, 2013,34(4): 974-980
40.宋全杰 ,李海波 ,李俊如 ,曲宏远 ,张 伟 ,付河东 .强风化花岗岩动力学参数的试验研究[J]. 岩土力学, 2013,34(4): 1031-1036
41.程亚男 ,孙树林 ,阮晓波 ,韩孝峰 ,陈晓磊,.加筋土挡墙地震稳定性的拟动力分析[J]. 岩土力学, 2013,34(12): 3573-3579
42.贾鹏飞 ,孔令伟 ,王 勇 ,杨爱武 .低幅值小应变振动下土体弹性刚度的非线性特征与表述方法[J]. 岩土力学, 2013,34(11): 3145-3150
43.彭芳乐 ,华 针 ,曹延波 , .加筋材料动态松弛有限元模型的建立及应用[J]. 岩土力学, 2013,34(11): 3277-3283
44.柴寿喜,王 沛,王晓燕.麦秸秆布筋区域与截面形状下的加筋土抗剪强度[J]. 岩土力学, 2013,34(1): 123-127
45.张如林 ,楼梦麟 .基于达维坚科夫骨架曲线的软土非线性动力本构模型研究[J]. 岩土力学, 2012,33(9): 2588-2594
46.邱成春,张孟喜.水平-竖向加筋饱和砂土动弹性模量试验研究[J]. 岩土力学, 2012,33(6): 1667-1672
47.叶观宝 ,张 振 ,邢皓枫 ,徐 超.面板对路堤式加筋土挡墙力学特性的影响[J]. 岩土力学, 2012,33(3): 881-886
48.丁伯阳,张 勇.杭州第四系软土动力特性试验与土结构性影响的探讨[J]. 岩土力学, 2012,33(2): 336-342
49.邹维列 ,冷建军 ,王协群.重力式加筋土挡墙的工作性能和土压力计算[J]. 岩土力学, 2011,32(S2): 70-75
50.刘功勋 ,栾茂田.双向耦合循环剪切条件下超固结饱和海洋黏土孔压与强度特性研究[J]. 岩土力学, 2011,32(S2): 215-221
51.王志杰,骆亚生,杨利国,胡孝彭.预剪应力作用下原状黄土动力特性试验研究[J]. 岩土力学, 2011,32(S2): 290-295
52.介玉新.加筋土不同计算方法之间的关系[J]. 岩土力学, 2011,32(S1): 43-48
53.杨 贵 ,刘汉龙 ,高德清.加载频率对反滤料动变形特性影响的试验及细观数值模拟研究[J]. 岩土力学, 2011,32(S1): 419-0423
54.王 勇 ,王艳丽.细粒含量对饱和砂土动弹性模量与阻尼比的影响研究[J]. 岩土力学, 2011,32(9): 2623-2628
55.刘功勋 ,栾茂田 ,唐小微 ,邵 琪 ,张俊峰.复杂应力条件下原状饱和海洋黏土残余变形特性试验研究[J]. 岩土力学, 2011,32(7): 1931-1938
56.李 敏,柴寿喜,王晓燕,魏 丽.以强度增长率评价麦秸秆加筋盐渍土的加筋效果[J]. 岩土力学, 2011,32(4): 1051-1056
57.张达德,张家豪.砂土围压下的废轮胎拉拔试验评估[J]. 岩土力学, 2011,32(3): 733-737
58.刘 泽 ,黄向京 ,杨果林.组合式面板双绞合六边形钢丝网加筋土挡墙现场试验研究[J]. 岩土力学, 2011,32(11): 3295-3300
59.田启强,侯兴民,王自法.基于块体基础自由振动计算地基阻尼比的新方法[J]. 岩土力学, 2011,32(1): 211-216
60.朱珍德,孙林柱,王明洋.不同频率循环荷载作用下岩石阻尼比试验与变形破坏机制细观分析[J]. 岩土力学, 2010,31(S1): 8-12
61.陈建胜,陈从新,鲁祖德,姚文生.强风化角岩力学-变形特性的直剪试验研究[J]. 岩土力学, 2010,31(9): 2869-2874
62.侯兴民,孔令召,陈建立.地基阻尼比测试的一种计算方法[J]. 岩土力学, 2010,31(9): 2995-2999
63.张向东,曹启坤,潘宇.二灰改良土动力特性试验研究[J]. 岩土力学, 2010,31(8): 2560-2564
64.高志华,赖远明,熊二刚,李 波.循环荷载作用下高温-高含冰量冻土特性试验研究[J]. 岩土力学, 2010,31(6): 1744-1751
65.李 晶,缪林昌,钟建驰,冯兆祥.EPS颗粒混合轻质土反复荷载下变形和阻尼特性[J]. 岩土力学, 2010,31(6): 1769-1775
66.蔡辉腾,李英民,欧秉松.福州地区典型土动剪切模量与阻尼比的试验研究[J]. 岩土力学, 2010,31(2): 361-365
67.杨继位,柴寿喜,王晓燕,魏 丽,李 敏.以抗压强度确定麦秸秆加筋盐渍土的加筋条件[J]. 岩土力学, 2010,31(10): 3260-3264
68.蔡辉腾,危福泉,蔡宗文.重庆主城区粉质黏土动力特性研究[J]. 岩土力学, 2009,30(S2): 224-228
69.聂 影,栾茂田,唐小微,郭 莹,张振东1,宋岩新.超固结黏土单调和耦合循环的剪切特性研究[J]. 岩土力学, 2009,30(9): 2616-2622
70.李秀娟,杨俊杰,丁原东,王延凤.上限法在加筋土结构物稳定性分析中的应用[J]. 岩土力学, 2009,30(8): 2409-2417
71.唐朝生,施 斌,高 玮,刘 瑾.纤维加筋土中单根纤维的拉拔试验及临界加筋长度的确定[J]. 岩土力学, 2009,30(8): 2225-2230
72.白 颢,孔令伟.固结比对石灰土动力特性的影响试验研究[J]. 岩土力学, 2009,30(6): 1590-1594
73.雷华阳,姜 岩,陆培毅,马占强,司敬成.交通荷载作用下结构性软土动本构关系的试验研究[J]. 岩土力学, 2009,30(12): 3788-3792
74.夏栋舟,何益斌,刘建华.土-结构动力相互作用体系阻尼及地震反应分析[J]. 岩土力学, 2009,30(10): 2923-2928
75.杨广庆,周亦涛,周乔勇,薛晓辉.土工格栅加筋土挡墙试验研究[J]. 岩土力学, 2009,30(1): 206-210
76.张 茹 ,陈 群 ,何昌荣 ,费文平 .某土石坝心墙料和坝基料动模量阻尼特性的试验研究[J]. 岩土力学, 2008,29(S1): 79-84
77.李海波 ,刘 博 ,冯海鹏 ,张磊奇 .模拟岩石节理试样剪切变形特征和破坏机制研究[J]. 岩土力学, 2008,29(7): 1741-1746
78.胡 琦 ,凌道盛 ,陈云敏 ,程泽海 ,冉 龙 .深基坑开挖对坑内基桩受力特性的影响分析[J]. 岩土力学, 2008,29(7): 1965-1970
79.胡幼常 ,邓 伟 ,林汉清 ,蔡运森 ,郭慧光 ,张少军 .双向土工格栅加筋土回弹模量试验研究[J]. 岩土力学, 2008,29(3): 759-763
80.郭 莹 ,张小玲 ,栾茂田 ,刘 洋 ,张吉宏 .初始中主应力系数对中密粉煤灰动模量阻尼比影响的试验研究[J]. 岩土力学, 2008,29(3): 591-596
81.杨广庆,吕 鹏,庞 巍,赵 玉.返包式土工格栅加筋土高挡墙现场试验研究[J]. 岩土力学, 2008,29(2): 517-522
82.高玉峰 ,童瑞铭 ,黎 冰 ,王庶懋 ,丰土根 .EPS颗粒混合轻质土与砂土的动力变形特性对比试验研究[J]. 岩土力学, 2008,29(12): 3271-3276
83.尚守平,熊 伟,杜运兴,刘方成.饱和场地土动力特性试验研究[J]. 岩土力学, 2008,29(1): 23-27
84.介玉新 ,王乃东 ,李广信 , .加筋土计算中等效附加应力法的改进[J]. 岩土力学, 2007,28(S1): 129-132
85.陈 伟,孔令伟,朱建群.一种土的阻尼比近似计算方法[J]. 岩土力学, 2007,28(S1): 789-791
86.李丽华 ,王 钊 ,陈 轮 .考虑筋材蠕变特性的加筋土流变模型[J]. 岩土力学, 2007,28(8): 1687-1690
87.汪中卫 ,王海飙 ,戚科骏 ,宰金珉 .土体小应变试验研究综述与评价[J]. 岩土力学, 2007,28(7): 1518-1524
88.吴顺川,姜春林,王金安.失稳挡墙加固中锚喷力学分析及数值模拟[J]. 岩土力学, 2007,28(6): 1192-1196
89.吴顺川,金爱兵,王金安.车辆荷载下路基挡土结构失稳机理数值模拟[J]. 岩土力学, 2007,28(2): 258-262
90.蔡袁强,王 军,徐长节.初始偏应力作用对萧山软黏土动弹模量与阻尼影响试验研究[J]. 岩土力学, 2007,28(11): 2291-2296
91.陈昌富,刘怀星,李亚平.草根加筋土的室内三轴试验研究[J]. 岩土力学, 2007,28(10): 2041-2045
92.孙 晋,白晓红,曾国红.加筋土动弹性模量的动三轴试验研究[J]. 岩土力学, 2006,27(S2): 800-804
93.吕 鹏 ,杨广庆 ,庞 巍 ,蔡德钩,.包裹式土工格栅加筋土挡墙水平位移研究[J]. 岩土力学, 2006,27(S1): 973-976
94.尚守平,刘方成,杜运兴,卢华喜,王海东.应变累积对黏土动剪模量和阻尼比影响的试验研究[J]. 岩土力学, 2006,27(5): 683-688
95.乔丽平,王 钊.加筋土坡临界高度的研究[J]. 岩土力学, 2006,27(1): 132-136
96.周爱兆,卢廷浩,王 伟.包裹式加筋土挡墙在城墙修复中的应用[J]. 岩土力学, 2005,26(S1): 252-254
97.庄海洋,刘雪珠,陈国兴.互层土的动参数试验研究及其地震反应分析[J]. 岩土力学, 2005,26(9): 1495-1498
98.郭 莹 , 栾茂田 , 史旦达 , 许成顺 , 何 杨 , 李木国 , .初始应力条件对松砂动力变形特性影响的试验研究[J]. 岩土力学, 2005,26(8): 1195-1200
99.王权民,李 刚,陈正汉,曹继东,方祥位.厦门砂土的动力特性研究[J]. 岩土力学, 2005,26(10): 1628-1632
100.蔡正银,李相崧.材料状态对干砂小应变特性的影响[J]. 岩土力学, 2004,25(1): 10-14
101.施有志,马时冬.土工格栅的界面特性试验[J]. 岩土力学, 2003,24(2): 296-303