粗粒土-鋼界面往復(fù)剪切特性與強(qiáng)度弱化機(jī)理.pdf

1、長江上游河段坡陡流急、水位變幅大，地形、地質(zhì)條件復(fù)雜，針對(duì)上述問題，大直徑鋼護(hù)筒嵌巖樁基礎(chǔ)能滿足深水碼頭建設(shè)需要，已在長江上游深水碼頭建設(shè)中推廣使用。施工工藝決定了鋼護(hù)筒嵌入基巖的深度很有限，但必須穿過全部地基土體，鋼護(hù)筒與地基土體就會(huì)形成鋼-土界面;嵌巖樁在使用過程中長期受到船舶撞擊力、系纜力等循環(huán)荷載的作用，使鋼-土界面發(fā)生往復(fù)剪切，鋼-土界面的力學(xué)特性對(duì)大直徑鋼護(hù)筒嵌巖樁的承載性狀必然產(chǎn)生影響，因此，本文選取重慶地區(qū)大量用作回填土

2、料的泥巖為材料進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)并結(jié)合離散元軟件(Particle Flow Code.PFC)，研究了鋼與土界面往復(fù)剪切的力學(xué)特性，具體研究內(nèi)容和研究成果如如下:
　　(1)將ZJ型直剪儀改進(jìn)為能夠滿足粗粒土-鋼界面往復(fù)剪切系統(tǒng)，主要增加了驅(qū)動(dòng)器，法向、切向位移測量萬用表，行程開關(guān)，將剪切下盒替換為一定粗糙度的鋼板等。結(jié)果表明，該系統(tǒng)能夠得到較為可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
　　(2)分別揭示了初始法向應(yīng)力、界面粗糙度以及試樣含水率對(duì)鋼-土

3、界面往復(fù)剪切特性的影響。利用改進(jìn)的試驗(yàn)儀器，研究了各因素下試樣剪切應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系、法向位移、界面抗剪強(qiáng)度以及試樣c、ψ的變化規(guī)律。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果分析，粗粒土-鋼界面往復(fù)剪切強(qiáng)度衰減主要是因?yàn)榻佑|面附近顆粒重分布以及顆粒破碎引起的。
　　(3)基于離散元原理，通過PFC2D建立了巖石試樣單軸壓縮模擬系統(tǒng)。對(duì)PFC內(nèi)置的線性粘結(jié)接觸模型細(xì)觀參數(shù)進(jìn)行了敏感性分析。利用不同細(xì)觀參數(shù)對(duì)宏觀力學(xué)特性影響的差異性，獲取了泥巖的細(xì)觀參數(shù)，通過與單軸壓