波浪荷載對(duì)海洋粘土力學(xué)性狀影響的試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,需要建設(shè)一系列海工建筑物諸如海洋平臺(tái)、人工島、碼頭等以滿足國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的設(shè)施要求,由于波浪荷載是海洋地基土受到的最為嚴(yán)峻和頻繁的動(dòng)荷載,海工建筑物設(shè)計(jì)則需要考慮風(fēng)、浪、流等環(huán)境荷載的作用以及荷載作用后建筑物的穩(wěn)定性,在這種情況下,海洋粘土在波浪荷載作用下的動(dòng)力性狀,特別是波浪荷載作用后土體強(qiáng)度特性的變化將成為工程建設(shè)成功與否的關(guān)鍵因素之一。因此明確海洋粘土在波浪荷載作用下的動(dòng)力特性以及波浪荷載作用后土體的靜力性質(zhì)

2、才能更好的為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供技術(shù)支撐。
　　 為了研究波浪荷載大小和周期對(duì)不同深度土體在波浪荷載作用過程中以及作用后性狀的影響,本文利用GDS動(dòng)三軸儀對(duì)天津港軟粘土進(jìn)行了不同固結(jié)壓力的一系列試驗(yàn),其中包括不同循環(huán)應(yīng)力比、不同頻率的循環(huán)荷載作用下土體動(dòng)三軸試驗(yàn),循環(huán)荷載作用后不排水剪切試驗(yàn)以及未經(jīng)歷循環(huán)荷載作用試樣的正常固結(jié)不排水剪切試驗(yàn)。
　　 試驗(yàn)結(jié)果表明,循環(huán)荷載幅值σd的大小、循環(huán)荷載頻率f以及固結(jié)壓力σc的大小

3、對(duì)循環(huán)荷載作用下土體的應(yīng)變特性、孔壓特性和動(dòng)模量弱化特性都有比較大的影響:循環(huán)荷載作用下土體的軸向應(yīng)變由循環(huán)應(yīng)變幅值εq和累積應(yīng)變?chǔ)舚兩部分組成,二者均隨著循環(huán)應(yīng)力比η的增大和循環(huán)荷載頻率f的減小而增大,且隨著固結(jié)壓力σc的增大而增大；平均孔壓比值uo/uc隨著循環(huán)應(yīng)力比η的增大、固結(jié)壓力σc的減小以及循環(huán)頻率f的減小而增大；循環(huán)應(yīng)力比η越大,循環(huán)荷載頻率f越低,固結(jié)壓力σc越高,則循環(huán)荷載作用下土體的動(dòng)模量Ec弱化程度越高。
　

4、　 通過與未經(jīng)歷循環(huán)荷載作用試樣的固結(jié)不排水剪切試驗(yàn)相比較,發(fā)現(xiàn)循環(huán)荷載作用后土體不排水剪切試驗(yàn)的強(qiáng)度、孔隙水壓力、模量均表現(xiàn)出一定的規(guī)律性,即:循環(huán)荷載作用后土體的強(qiáng)度是降低的,具體表現(xiàn)為抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c,ψ值的降低,且降低的幅度隨著循環(huán)荷載應(yīng)力幅值σd的增大和循環(huán)荷載荷載頻率f的減小而增大；平均孔壓比值ua/uc則隨著循環(huán)應(yīng)力比η的增大、循環(huán)荷載頻率f的減小和固結(jié)應(yīng)力σc的增大而減??；未經(jīng)歷循環(huán)荷載作用的土樣靜模量E弱化速度和幅度均

5、大于循環(huán)荷載作用后的土樣,循環(huán)荷載作用后土體的靜模量E弱化速度和幅度則隨著循環(huán)應(yīng)力比η的增大、循環(huán)頻率f的減小以及固結(jié)壓力σc的增大而減小。
　　 未經(jīng)歷循環(huán)荷載土樣的正常固結(jié)不排水剪切試驗(yàn)應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系是可以進(jìn)行歸一化分析的,結(jié)果表明天津港海洋粘土按主應(yīng)力差的漸進(jìn)值(σ1-σ3)u進(jìn)行應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系歸一化的效果要優(yōu)于按固結(jié)壓力σ3進(jìn)行應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系歸一化的效果；同時(shí)土體在不同循環(huán)應(yīng)力比η和不同循環(huán)頻率f的循環(huán)荷載作用后不排水剪