浅论复杂受力条件下饱和砂土动静强度特性试验研究

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1、北京工业大学硕士学位论文复杂受力条件下饱和砂土动静强度特性试验研究姓名：文利明申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：杜修力;许成顺20090501摘要摘要本文利用全自动静动三轴双向耦合剪切仪，针对福建标准松砂分别在均等固结与非均等固结条件下进行了动三轴不排水剪切试验，对比分析了轴向振动、径向振动、相位差分别为00和1800的轴向．径向耦合振动等不同振动方式对饱和砂土动力特性的影响。实验结果表明，无论是均等固结还是非均等固结情况，只要在最大剪应力面上的动偏应力水平相同的情况下，四种剪切方式对动应力．应

2、变关系及动强度的影响并不显著。由于最大剪应力平面上的偏应力水平是轴向振动、径向振动共同作用的结果，所以在实际的抗震设计中，如果忽略竖向地震荷载对土体强度的影响显然是不安全的。为了探讨不同应力路径条件下的砂土剪切特性，本文进行了8种不同应力路径的单调剪切试验。实验结果表明在不同剪切路径条件下，砂土的剪胀剪缩特性明显不同，在压缩条件下比拉伸条件显示出更明显的剪胀特性，在压缩条件下，减压压缩路径表现出显著的剪胀特性，增压剪切路径条件下的剪胀特性最小，常规压缩路径的剪胀特性在其中间。在偏压固结条件下，表现出更显

3、著的剪胀特性。且在不同剪切路径条件下，砂土所发挥的最大内摩擦角也有所不同，在三轴拉伸条件下普遍比三轴压缩条件下的内摩擦角大3~4度，而在相同的压缩或拉伸条件下，不管加载应力有何不同，最终均趋于相同的临界状态应力比。关键词：轴向．径向耦合振动；动强度；剪胀剪缩特性；应力路径ABSTRACTABSTRACTTheFullyAutomaticStatic—dynamicTriaxialShearApparatusisusedtoperformthree．axisdynamicsheartestsforFuji

4、anStandardloosesandunderisotropicconsolidationoranisotropicconsolidation，andthedynamiccharactersofsaturatedsandunderdifferentvibrationtypesarecomparedsuchasaxialvibration，radialvibration，mixed(axial—radial)couplingvibrationwiⅡ1phaseangleof0。and180。．Itiss

5、hownthat，onconditionthatdynamicdeviatorstresslevelofmaxshearstresssurfacearethesame，nobetterunderisotropicconsolidationoranisotropicconsolidation，，affectsoffoursheartypesondynamicstress-strainrelationshipanddynamicstrengthisinapparent．Becausedeviatorstre

6、ss1evelofmaxshearstressiStheresultofaxialvibrationandradialvibration,theaseismaticdesignwithoutconsideringtheeffectofaxialcyclicstressisallunsafeestimation．Forstudyshearbehaviorsofsandunderdifferentstresspath，eightmonotonicshearingtestswithdifferentstres

7、spathwereperformed．Itisshownthat，underdifferentstresspath，sheardilatancybehaviorsofsandareobviouslydifferent：ithasmorenotablesheardilatancybehaviorsunderextensionthanundercompression；onconditionofcompression，ithasmorenotablesheardilatancybehaviorsunderde

8、compressioncompressionpath，ithasmostunconspicuoussheardilatancybehaviorsunderpressurizedshearingpathanditssheardilatancybehaviorsunderconventionalcompressionpatharebetweentwoformercondition．Underdeviatoricstressconsolidati