红黏土-混凝土光滑接触面直剪试验研究

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1、第12卷第4期铁道科学与工程学报Volume12Number42015年8月JournalofRailwayScienceandEngineeringAugust2015红黏土一混凝土光滑接触面直剪试验研究曾维德，张家生，龙尧(1．贵广铁路有限责任公司，贵州贵阳550015；2．中南大学土木_7-程学院，湖南长沙410075)摘要：利用大型直剪仪对土一混凝土接触面的应力应变特性进行研究，研究不同法向应力条件下光滑接触面的剪切变形特性，并构建相应的剪切本构模型。试验结果表明：接触面『一6关系曲线为峰值型，但是随着法向应力的增大，峰值趋势减缓。光滑接触面剪切破坏强度符合

2、摩尔一库伦破坏强度理论，光滑接触面的黏聚力和摩擦角小于红黏土自身，阐述了接触面破坏的原因。通过对光滑接触面的剪胀(缩)特性研究，发现存在区分剪胀和剪缩的临界法向应力，并给出了计算方法。此外，探讨直剪试验双曲线模型参数的确定方法，求出适合的双曲线参数，通过该模型可以求得一定法向应力范围内任意双曲线模型参数。关键词：光滑接触面；抗剪强度；本构模型；红黏土；直剪试验中图分类号：TU411．3文献标志码：A文章编号：1672—7029(2015)04—0795—06Experimentalstudyofmechanicalbehaviourofredclaysoil——co

3、ncretesmoothinterfacebydirectsheartestZENGWeide，ZHANGJiasheng，LONGYao(1．GuiguangRailwayLimitedLiabilityCompany，Guiyang550015，China；2．SchoolofCivilEngineering，CentralSouthUniversity，Changsha410075，China)Abstract：Thispaperutilizedthelargedirectshearapparatusforsoilandconcreteinterfacestr

4、essandstraincharacteristicsresearch．Thesmoothinterfacesheardeformationcharacteristicsundertheconditionofdifferentnormalstresseswereinvestigatedandtheappropriateshearconstitutivemodelwasbuih．ExperimentalresultsshowthattherelationshipcurvebetweentheTand8ispeaktype，butwiththeincreaseofnor

5、malstress，peakvaluetrendingdown．SmoothinterfaceshearstrengthaccordswithMohr—Coulombfailurestrengththeory，thecontactsurfacecohesionandfrictionangleissmallerthanredclay．Thecauseoftheshearfailuresurfaceoc—curredinthecontactsurface．Basedonresearchofthedilatancyandshrinkagecharacteristicsof

6、smoothinter—face，itisfoundthatthereexistsacriticalnormalstresswhichdistinguishessheardilatancyandshrinkageofsoil．Moreover，correspondingmethodforcalculatingthecriticalnormalstresswasproposed．Discussingthedi-rectsheartestmethodfordeterminingthemodelparameterofhyperbola，andfoundoutthesuit

7、ablehyperbolicparameter．Thenanyhyperbolicmodelparametersunderarangeofnormalstresscanbeobtainedthroughthemode1．Keywords：smoothinterface；shearstrength；constitutivemodel；redclay；directsheartest收稿日期：2015—04—08基金项目：国家自然科学基金资助项目(51378514)；湖南省自然科学基金资助项目(12jj6054)通讯作者：张家生(1964一)，男，湖南怀化人，教授，博