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循環(huán)荷載下重塑黃土變形特性
關(guān)鍵詞：路基工程 重塑黃土 循環(huán)荷載 主應(yīng)力軸旋轉(zhuǎn) 應(yīng)力
摘要：為研究主應(yīng)力方向和大小耦合變化對(duì)土體應(yīng)力-應(yīng)變狀態(tài)及非共軸性的影響,采用空心圓柱扭剪儀對(duì)飽和重塑黃土開展一系列循環(huán)扭剪試驗(yàn),分析了應(yīng)力-應(yīng)變狀態(tài)和非共軸角的變化規(guī)律及影響因素。試驗(yàn)結(jié)果表明:軸向應(yīng)變始終處于壓縮狀態(tài),環(huán)向應(yīng)變先負(fù)向累積再正向累積,徑向應(yīng)變基本處于受拉狀態(tài),剪切應(yīng)變的受拉與受壓狀態(tài)交替出現(xiàn),軸向、環(huán)向和剪切應(yīng)變曲線的波動(dòng)特性明顯,而徑向應(yīng)變曲線的波動(dòng)特性弱,說明循環(huán)荷載作用下各應(yīng)變分量表現(xiàn)出不同的發(fā)展規(guī)律;軸向和徑向應(yīng)變及環(huán)向和剪切應(yīng)變變化幅值隨中主應(yīng)力系數(shù)的增大先增大后減小,說明中主應(yīng)力系數(shù)影響各應(yīng)變分量的累積;隨著主應(yīng)力方向角旋轉(zhuǎn)范圍的增大,軸向和徑向應(yīng)變逐漸減小,環(huán)向應(yīng)變由負(fù)向往正向變化的趨勢(shì)提前,剪切應(yīng)變變化幅值逐漸減小,說明主應(yīng)力方向角旋轉(zhuǎn)范圍影響各應(yīng)變分量的發(fā)展趨勢(shì);剪切和正偏應(yīng)力-應(yīng)變曲線滯回現(xiàn)象明顯,且剛度發(fā)生循環(huán)強(qiáng)化,但剪切剛度的循環(huán)強(qiáng)化比正偏剛度更明顯,說明土體出現(xiàn)次生各向異性,這是引起非共軸現(xiàn)象的內(nèi)在因素;非共軸角變化曲線隨中主應(yīng)力系數(shù)的增大先下移后上移,隨循環(huán)次數(shù)的增大而逐漸上移,隨偏應(yīng)力幅值的增大其變化范圍增大。可見,循環(huán)荷載下中主應(yīng)力系數(shù)、循環(huán)次數(shù)和偏應(yīng)力幅值可顯著影響飽和重塑黃土的應(yīng)力-應(yīng)變狀態(tài)及非共軸性,在黃土工程設(shè)計(jì)和本構(gòu)關(guān)系研究中應(yīng)加以考慮。
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