循環(huán)荷載作用下粉土的破壞標(biāo)準(zhǔn)和動力特性的試驗研究.pdf

1、云南地處印度板塊與歐亞板塊碰撞帶東側(cè)，是我國主要地震帶之一。全省國土面積全部處于6度以上的地震烈度設(shè)防區(qū)，其中，7-9度烈度設(shè)防區(qū)的面積為84％。另外，云南粉土具有其地區(qū)性，其成因、物理力學(xué)性質(zhì)都與其他地區(qū)的粉土有較大差別。因此，本文將通過云南粉土振動三軸試驗，分別基于傳統(tǒng)分析方法和能量分析方法對云南粉土的破壞標(biāo)準(zhǔn)及動力特性進(jìn)行了一些探討。 振動三軸試驗結(jié)果表明：云南粉土只有在均壓固結(jié)條件才能達(dá)到液化標(biāo)準(zhǔn)，極限平衡破壞在應(yīng)變達(dá)5

2、.0％之前或之后達(dá)到跟固結(jié)條件有關(guān)。固結(jié)比為1.0、1.5時，極限平衡破壞在應(yīng)變達(dá)5.0％之前達(dá)到，而固結(jié)比為2.0時，則反之。 基于傳統(tǒng)分析方法的云南粉土不同破壞標(biāo)準(zhǔn)動強度及破壞應(yīng)力條件的研究表明：1)當(dāng)破壞標(biāo)準(zhǔn)選定時，初始應(yīng)力狀態(tài)是影響土體強度的一個重要因素。2)相同固結(jié)比時，破壞標(biāo)準(zhǔn)對動強度的影響隨著破壞振次的增加而減小。3)云南粉土最大往返剪切作用面上應(yīng)變破壞標(biāo)準(zhǔn)和極限平衡破壞標(biāo)準(zhǔn)的破壞應(yīng)力條件均可由同一個二次多項式表示

3、。 基于傳統(tǒng)分析方法對云南粉土動應(yīng)變和動孔壓進(jìn)行探討，結(jié)果表明了不同破壞標(biāo)準(zhǔn)的界限孔壓與初始靜應(yīng)力狀態(tài)及動荷載作用強度有關(guān)，其與平均應(yīng)力、偏應(yīng)力比及往返軸向應(yīng)力之間存在較好的回歸關(guān)系。并建立了考慮偏壓固結(jié)的云南粉土動應(yīng)變和動孔壓的發(fā)展模式，并將模式的參數(shù)與平均應(yīng)力、偏應(yīng)力比及動應(yīng)力進(jìn)行擬合，以考慮初始靜應(yīng)力及動荷載對動應(yīng)變和動孔壓增長規(guī)律的影響。 對云南粉土液化過程的研究表明：1)云南粉土的應(yīng)力—應(yīng)變滯回圈形狀逐漸向類似

4、于平行四邊形的形狀發(fā)展并趨于穩(wěn)定，到了后期只是軸向應(yīng)變幅值有所增加。2)云南粉土是在軸向拉力作用階段發(fā)生剪脹而進(jìn)入剪脹階段，與砂土的情況有所不同。推斷是由于兩種土的顆粒組成不同引起的。 由振動三軸試驗過程中計算機自動采集的應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)，繪制滯回圈，求其面積而得到各振次的耗損能量。以此為基礎(chǔ)，對云南粉土的界限累積耗損能量、動應(yīng)變和動孔壓與累積耗損能量的關(guān)系進(jìn)行探討，結(jié)果表明：1)界限累積耗損能量與破壞振次間存在顯著的回歸關(guān)系。2)