应变速率对粘土不排水抗剪强度的影响

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1、第24卷增2岩石力学与工程学报Vol.24Supp.22005年11月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringNov.，2005应变速率对粘土不排水抗剪强度的影响1，23高彦斌，汪中为(1.同济大学地下建筑与工程系，上海200092；2.同济大学岩土工程重点实验室，上海200092；3.南京工业大学地下工程系，江苏南京210009)摘要：由于流变特性的影响，饱和粘土的不排水抗剪强度与加载速率有关。应变速率对粘土不排水抗剪强度的影响程度通常采用应变率参数(应变速率增长10倍下不排水抗剪强度

2、的增长率)来反映。国外大量的试验结果表明这个参数为8%～20%，而大部分在12%左右，并且超固结比、固结状态、试验类型对应变率参数ρ的影响并不明显。介绍了一个用来研究应变率参数ρ的各向异性弹粘塑性本构模型，在这个本构模型的基础上推导得出了应变率参数ρ的理论表达式。实际上，只要是采用滞后变形理论构建的流变本构模型，都可以推导得出这个公式。这个公式从理论上证明了应变率参数与固结状态、试验类型的无关性。众多试验结果表明，对于大多数粘土，压缩指数与次压缩指数的比值大都为0.03～0.05，代入公式中ρ的计算结果为7.2%～12.2%。试验中

3、所得到的高达20%的数值与灵敏性土在结构破损明显阶段所具有较高的压缩指数与次压缩指数的比值有关。计算结果与一些试验结果的对比表明了这个表达式的可靠性。关键词：土力学；流变；应变速率；不排水抗剪强度中图分类号：TU411文献标识码：A文章编号：1000–6915(2005)增2–5779–05EFFECTOFSTRAINRATEONUNDRAINEDSHEARSTRENGTHOFCLAYS1，23GAOYan-bin，WANGZhong-wei(1.DepartmentofGeotechnicalEngineering，TongjiU

4、niversity，Shanghai200092，China；2.KeyLaboratoryofGeotechnicalEngineering，TongjiUniversity，Shanghai200092，China；3.DepartmentofGeotechnicalEngineering，NanjingUniversityofTechnology，Nanjing210009，China)Abstract：Forit′screepbehavior，undrainedshearstrengthofsaturatedclayisre

5、latedtoloadrate.Strain-rateparameterρ(increaseofundrainedshearstrengthperlogstrainrate)isusedtodescribethechangeinundrainedshearstrengthwithstrainratebysomeresearchers.Laboratorytestdataonawidevarietyofclaysshowthevalueofthisparameterisbetween8%and20%，mostabout12%，ands

6、tresshistory，consolidationstate(isotropicconsolidationoranisotropicconsolidation)，testtype(compressiontestorextensiontest)havealittleeffectonthisparameter.Ananisotropicelasticviscoplasticmodelusedtostudytheparameterρisintroduced.Thetheoreticalequationofρisdeducedandsho

7、wsitisonlydependentontheratioofsecondarycompressionindextocompressionindex，independentoftheconsolidationstateandtesttype，whichisshownbytestresults.Actually，thisequationcanbededucedfromanymodelbasedonthedelayedcompressionframework.Formostclay，valueofratioofsecondarycomp

8、ressionindextocompressionindexisabout0.03–0.05，andthevalueofρcalculatedbytheequationis7.2%–12.2%.Highvaluesuchas20%sh