›› 2009, Vol. 30 ›› Issue (12): 3788-3792.

• 岩土工程研究 • 上一篇    下一篇

交通荷载作用下结构性软土动本构关系的试验研究

雷华阳1,姜 岩1,陆培毅1,马占强2,司敬成3   

  1. 1.天津大学 土木工程系,天津 300072;2.天津市开发区房地产开发公司,天津 300457;3.天津市勘察院,天津 300191
  • 收稿日期:2008-08-27 出版日期:2009-12-10 发布日期:2010-01-18
  • 作者简介:雷华阳,女,1974年生,副教授。主要从事岩土工程的教学与科研工作。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金资助项目(No. 50508021)、天津市科技创新专项资金项目(No. 07FDZDSF02100-02)。

Experimental study of dynamic constitutive relation of structural soft soils under traffic loading

LEI Hua-yang1, JIANG Yan1, LU Pei-yi1, MA Zhan-qiang2, SI Jing-cheng3   

  1. 1. Department of Civil Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China; 2. Tianjin Development Zone Real Estate Development Company, Tianjin 300457, China; 3. Tianjin Institute of Geotechnical Investigation & Surveying, Tianjin 300191, China
  • Received:2008-08-27 Online:2009-12-10 Published:2010-01-18

摘要:

基于大量动三轴试验,针对滨海新区结构性软土,研究了其动应力-应变、动模量和阻尼比变化规律,并对振动波型、加荷频率以及固结应力比等影响因素进行了深入的研究,得出了如下的结论:振动波型对于结构性软土的动应力-应变类型影响不大,但是最大动弹模量 和动剪切模量 的相差可达2.5倍左右;结构性软土具有明显的频率效应和门槛振动频率;半正弦波型条件下,当围压小于结构屈服压力时,最大动弹模量 随固结比的增加而递减,超过某一应变幅值时,最大动弹模量 将随着固结比的增加而减小;偏压状态下,低应变条件下固结比越大,阻尼比越大,当应变值超过0.004以后,随应变值的不断增大,固结比越大,阻尼比反而越小。所得出的结论对工程应用具有一定的指导意义。

关键词: 结构性软土, 动三轴试验, 本构关系, 交通荷载, 动模量, 阻尼比

Abstract:

Based on a lot of dynamic triaxial tests, the variation laws of dynamic stress-strain, dynamic elastic modulus and damping ratio of structural soft soils were studied; meanwhile, the influences of vibration wave, frequency and consolidation ratio were investigated. It is concluded that the influence of vibration wave on the type of dynamic stress-strain is not evident; the value between the maximum dynamic modulus and dynamic shear modulus is 2.5 times or so. The effect of frequency on the structural soft soil is evident; and there is a threshold vibration frequency. The maximum dynamic modulus decreases with the consolidation ratio increasing as the confining pressure is less than structural yield pressure; and when strain exceeds a certain value, the maximum dynamic modulus decreases with the consolidation ratio increasing. At a lower strain and deviatoric pressure, the higher the consolidation ratio is, the larger the damping ratio is; and when strain exceeds 0.004, the consolidation ratio increases, meanwhile the damping ratio decreases as the strain value increases. The conclusions can provide a useful guidance for the engineering application.

Key words: structural soft soil, dynamic triaxial test, constitutive relation, traffic loading, dynamic elastic modulus, damping ratio

中图分类号: 

  • TU 411.8
[1] 梁珂, 陈国兴, 刘抗, 王彦臻, . 饱和珊瑚砂最大动剪切模量的 循环加载衰退特性及预测模型[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 601-611.
[2] 梁珂, 何杨, 陈国兴, . 南沙珊瑚砂的动剪切模量和阻尼比特性试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 23-31.
[3] 芮圣洁, 国振, 王立忠, 周文杰, 李雨杰, . 钙质砂与钢界面循环剪切刚度与阻尼比的试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 78-86.
[4] 陈永青, 文畅平, 方炫强, . 生物酶改良膨胀土的修正殷宗泽模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3515-3523.
[5] 王震, 朱珍德, 陈会官, 朱姝, . 冻融作用下岩石力-热-水耦合本构模型研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2608-2616.
[6] 梁 珂, 陈国兴, 何 杨, 刘景儒, . 基于相关函数理论的动模量和阻尼比计算新方法[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1368-1376.
[7] 裴向军, 朱 凌, 崔圣华, 张晓超, 梁玉飞, 高会会, 张子东. 大光包滑坡层间错动带液化特性及 滑坡启动成因探讨[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1085-1096.
[8] 王丽艳, 巩文雪, 曹晓婷, 姜朋明, 王炳辉. 砾钢渣抗液化特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 3741-3750.
[9] 周恩全, 王琼, 宗之鑫, 陆建飞. 饱和橡胶砂动力特性动三轴试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 3797-3804.
[10] 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.
[11] 李 宣, 孙德安,张俊然,. 吸力历史对非饱和粉土动力变形特性的影响[J]. , 2018, 39(8): 2829-2836.
[12] 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.
[13] 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.
[14] 刘飞禹,施 静,王 军,蔡袁强,. 三明治形加筋土筋-土界面动力剪切特性[J]. , 2018, 39(6): 1991-1998.
[15] 年廷凯,焦厚滨,范 宁,郭兴森,贾永刚,. 南海北部陆坡软黏土动力应变-孔压特性试验[J]. , 2018, 39(5): 1564-1572.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 谭贤君,陈卫忠,杨建平,杨春和. 盐岩储气库温度-渗流-应力-损伤耦合模型研究[J]. , 2009, 30(12): 3633 -3641 .
[2] 刘东燕,孙海涛,张 艳. 采动影响下采区上覆岩层层间剪切滑移模型分析[J]. , 2010, 31(2): 609 -614 .
[3] 谭捍华,傅鹤林. TDR技术在公路边坡监测中的应用试验[J]. , 2010, 31(4): 1331 -1336 .
[4] 魏 星,王 刚,余志灵. 交通荷载下软土地基长期沉降的有限元法[J]. , 2010, 31(6): 2011 -2015 .
[5] 温世亿,李静,苏霞,姚雄. 复杂应力条件下围岩破坏的细观特征研究[J]. , 2010, 31(8): 2399 -2406 .
[6] 张志强,何本国,何 川. 水底隧道饱水地层衬砌作用荷载研究[J]. , 2010, 31(8): 2465 -2470 .
[7] 毛 宁,张尧亮. 经验公式简便求法典型实例[J]. , 2010, 31(9): 2978 -2982 .
[8] 余天堂. 模拟三维裂纹问题的扩展有限元法[J]. , 2010, 31(10): 3280 -3285 .
[9] 刘 杰,李建林,屈建军,陈 星,李剑武,骆世威. 基于卸荷岩体力学的大岗山坝肩边坡水平位移发育的多因素影响分析[J]. , 2010, 31(11): 3619 -3626 .
[10] 韩现民. 西格二线关角隧道浅埋砂层段施工技术及力学效应研究[J]. , 2010, 31(S2): 297 -302 .