循環(huán)荷載作用下飽和軟黏土應(yīng)變累積模型研究

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1、第27卷第2期巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)Vol.27No.22008年2月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringFeb.，2008循環(huán)荷載作用下飽和軟黏土應(yīng)變累積模型研究11，2王軍，蔡袁強(qiáng)(1.溫州大學(xué)建筑與土木工程學(xué)院，浙江溫州325035；2.浙江大學(xué)巖土工程研究所，浙江杭州310027)摘要：通過(guò)對(duì)杭州飽和軟黏土進(jìn)行應(yīng)力控制的循環(huán)三軸試驗(yàn)，研究循環(huán)應(yīng)力比、振動(dòng)頻率、超固結(jié)比及固結(jié)比對(duì)累積塑性應(yīng)變對(duì)飽和軟黏土循環(huán)軟化特性的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著累積塑性應(yīng)變的增加，軟化指數(shù)

2、減小；在循環(huán)初期，軟化指數(shù)衰減緩慢；隨著累積塑性應(yīng)變的逐漸增加，軟化指數(shù)衰減顯著，但當(dāng)累積塑性應(yīng)變達(dá)到一定時(shí)，軟化指數(shù)未見(jiàn)明顯衰減。隨著循環(huán)應(yīng)力比的增加，累積塑性應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)加快，軟化指數(shù)與累積塑性應(yīng)變關(guān)系曲線顯著右移；當(dāng)振動(dòng)頻率較低時(shí)，隨著振動(dòng)頻率增加，軟化指數(shù)與累積塑性應(yīng)變關(guān)系曲線逐漸左移；但當(dāng)振動(dòng)頻率較高時(shí)，不同振動(dòng)頻率下軟化指數(shù)與累積塑性應(yīng)變關(guān)系曲線近似重合。隨著超固結(jié)比的增加，曲線左移，軟化指數(shù)與累積塑性應(yīng)變關(guān)系曲線逐漸向右、向上移動(dòng)。在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上通過(guò)引入綜合影響參數(shù)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化，建立飽和軟黏土累積塑性

3、應(yīng)變模型。通過(guò)將該模型引入到修正的Iwan模型，并對(duì)飽和軟黏土的應(yīng)力–應(yīng)變關(guān)系進(jìn)行描述，并得到了與實(shí)測(cè)值較吻合的結(jié)果，從而也證明所提出累積塑性應(yīng)變模型的合理性。關(guān)鍵詞：土力學(xué)；應(yīng)變軟化；循環(huán)荷載；累積塑性應(yīng)變；各向異性固結(jié)中圖分類號(hào)：TU44文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000–6915(2008)02–331–08STUDYONACCUMULATIVEPLASTICSTRAINMODELOFSOFTCLAYUNDERCYCLICLOADING11，2WANGJun，CAIYuanqiang(1.CollegeofArch

4、itectureandCivilEngineering，WenzhouUniversity，Wenzhou，Zhejiang325035，China；2.InstituteofGeotechnicalEngineering，ZhejiangUniversity，Hangzhou，Zhejiang310027，China)Abstract：TheeffectsofaccumulativeplasticstrainondegradationcharacteristicsofHangzhousaturatedsoftclay

5、subjectedtoundrainedcyclictriaxialloadingareinvestigatedatdifferentcyclicstressratios，overconsolidationratios(OCRs)，frequenciesofcyclicloadingandconsolidationratios.Itisobservedthatthedegradationindexisreducedwithincreaseofaccumulativeplasticstrain.Thedegradatio

6、nindexdecreasesslightlyatthebeginningofcyclicloading；andthenthedegradationindexincreasesgreatlyasthestrainincreases.However，whenthestrainincreasesfurther，thedegradationindexchangesalittle.Theplasticstrainaccumulatessignificantlyandtherelationshipcurvesoftheaccum

7、ulativeplasticstrainanddegradationindexmoverightasthecyclicratioincreases.Atalowerfrequency，thecurvesmoveleftwiththeincreaseoffrequency.However，atahigherfrequency，theeffectsoffrequencyontherelationshipcurvesarelessdistinct.ThecurvesmoveleftastheOCRincreases.Thec

8、urvesmoveuprightwiththeincreaseofconsolidationratio.Basedonthetestresults，anempiricalaccumulativeplasticstrainmodelisproposedbyintroducingacomprehensiveimpactparamete