循环荷载作用下红黏土与混凝土接触面剪切特性试验研究

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1、第11卷第3期铁道科学与工程学报Volume11Number32014年6月JournalofRailwayScienceandEngineeringJune2014循环荷载作用下红黏土与混凝土接触面剪切特性试验研究石熊。张家生，邓国栋，孟飞，徐进，刘蓓。(1．中南大学土木工程学院，湖南长沙410075；2．马克菲尔(长沙)新型支档科技开发有限公司，湖南长沙410016；3．中铁第五勘察设计院集团有限公司，北京102600)摘要：采用大型直剪仪对红黏土与混凝土结构接触面进行循环荷载作用下直剪试验

2、，分析不同法向应力与不同混凝土表面粗糙度条件下结构接触面的强度及变形随循环加栽次数的变化规律。研究结果表明：在循环剪切过程中，每个循环内剪切应力极小值和极大值分别对应于剪切位移的最大值、最小值处，剪应力的最大值均出现在第1个循环内，随着循环次数的增加，剪切应力最大值逐渐减小，最后趋于稳定。平均峰值剪应力最大值随法向应力的增大而增加；当法向应力较低时，粗糙度对平均峰值剪应力变化影响较小，随着法向应力的增强，粗糙度对其影响逐渐发挥。在循环剪切试验过程中，接触面的黏聚力和摩擦角刚开始时较大，随着循环次

3、数的增加迅速减小，最后趋于稳定。当法向应力较低时，试样在第1循环内发生剪缩，从第2循环开始出现剪胀，剪胀量最终趋于稳定；随着法向应力的增大，试样出现剪缩，剪缩量最终趋于稳定，最终剪缩量随着法向应力和粗糙度的增加而增大，减缩速率也随着之增加而增大。关键词：红黏土；循环荷载；接触面；粗糙度；大型直剪试验中图分类号：TU44文献标志码：A文章编号：1672—7029(2014)03—0088—06Experimentalresearchonshearingpropertyofredclay——conc

4、reteinterfaceundercyclicloadingSHIXiong，ZHANGJiasheng，DENGGuodong，MENGFei，XUJin，LIUBei。(1．SchoolofCivilEngineering，CentralSouthUniversity，Changsha410075，China；2．MaceaferriEnviron—techLtdCorporation，Changsha410016，China；3．ChinaRailwayFifthSu~eyandDesi

5、gnInstituteGroupCo．，Ltd．，Beijing102600)Abstract：Themechanicalbehaviorofinterfacebetweenredclayandconcretewasinvestigatedbydirectsheartestsofdifferentnormalstressandroughnessundercyclicloading．Thestrengthanddeformationwiththevaria—tionofthenumberofcyc

6、licloadingwereanalyzedunderdifferentnormalstressandroughnessoftheconcretesurface．TheexperimentalresultsshowthattheminimumormaximumvalueofshearstressineachcycleCOLTS．spondedrespectivelytothemaximumsheardisplacementandminimumsheardisplacementintheproce

7、ssofcy．clicshear．Themaximumshearstressoccursatthefirstcycle，andwiththeincreaseofthecyclenumber．themaximumshearstressineachcyclegraduallyreducesandfinallyremainsaconstant．Themaximumoftheaver—agepeakshearstresstendtoincreasewiththeincrementofnormalstre

8、ss．Theroughhesshaslittleeffectontheaveragepeakshearstresswhennormalstressislow，whilewiththeincreaseofthenormalstress，theroughnessgraduallycomesintoplay．Thecohesionandfrictionangleofthecontactsurfacearelargeatthebeginningofthecyclicsheartest，andthende