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原状软粘土各向异性及其对工程影响研究 总被引：1，自引：0，他引：1
利用空心圆柱扭剪仪(HCA),通过设置不同的应力路径对杭州原状软粘土进行了系列试验,研究了原状软粘土的应力-应变-强度各向异性。通过试验研究发现原状软粘土的强度、变形模量等特性都存在强烈的各向异性,且在应力水平较低时(q=5 kPa),主应力轴旋转条件下土体应力应变的特性主要体现了原生各向异性的影响,应力引起的次生各向异性对其影响很小。结合路堤填筑问题的分析发现,存在主应力轴显著旋转的实际工程问题,由于原状软粘土应力-应变-强度各向异性的存在,采用常规的不考虑主应力轴旋转(土体各向异性)影响的设计方法可能偏于不安全。 相似文献
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地基土单元体在地震荷载作用下将产生主应力轴连续旋转,不同的应力耦合模式对土的强度、孔压以及变形等特性影响显著。利用GCTS空心圆柱扭剪仪,对天津滨海软土场地饱和黏性土进行K0固结下的不同应力耦合模式的循环剪切试验。着重对比相同应力路径下竖向和扭剪双向耦合加载模式,内外围压和扭剪的三向耦合加载模式以内外围压、竖向和扭剪的四向耦合加载模式条件下饱和黏性土的变形特性、循环软化特性。试验结果表明:在相同的动强度下,四向耦合应力模式更容易破坏且变形特性以及软化特性较双向、三向耦合下发展更加迅速;剪应力分量对试样软化变形特性的影响更加显著。 相似文献
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以朔黄重载铁路某区段硫酸盐渍土路基为研究对象,基于GCTS空心圆柱扭剪仪,模拟重载列车运营时正向和水平向循环应力耦合的荷载条件,研究硫酸盐渍土路基在往复荷载作用下的动力特性。试验结果表明,循环围压限制了路基土体变形,使盐渍土累积应变发展速率减小,回弹模量增大;同时路基土体累积应变和回弹特性受循环偏应力影响,随循环偏应力幅值的增大,累积应变增大,回弹模量减小,在较大偏应力幅值下,回弹模量在加载早期下降明显,土体结构破坏较大,实际工程中应增加路基的侧向约束,以提高路基土体的稳定,限制盐渍土路基沉降,同时应严格控制重载列车的载重;试验存在临界加载间歇,累积应变的发展规律在间歇前后差异较大,并随加载间歇的延长而降低,基于此,在实际应用中,应根据重载列车型号的不同,适当控制车速。对试验结果进行拟合,得到了累积应变随循环振次的发展模型,为预测和防治硫酸盐渍土路基沉降提供理论依据。 相似文献
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《地震工程与工程振动》2017,(1)
动荷载作用下土体累积变形、孔压的发展不仅与动应力幅值有关,还与振动次数密切相关。本文通过GCTS空心圆柱扭剪仪对天津海积软土进行循环三轴试验,研究了多振次不同循环动应力下土体的累积变形与孔压特性。试验结果表明:在多振次循环荷载作用下,临界动应力前后土体累积变形发展趋势不同。动应力幅值小于临界动应力,累积应变呈稳定型发展;动应力幅值大于临界动应力,累积应变呈破坏型发展。按照累积应变发展形态的不同,分段建立考虑动应力幅值影响的长期变形公式。同样根据孔压发展趋势,也相应地分段建立了孔压增长预测公式,拟合值与试验值较为吻合。 相似文献
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在莫尔-库仑理论中引用Drucker-Prager准则,对于基岩断层及其上的覆盖土体建立相应的弹塑性模型,观察在不同力学条件下（张应力、压应力、剪应力）,以及在基岩断层分别为正断或逆断作用下,上覆粉砂质土体和粘土质土体的错动变形。结果表明：在张应力作用下,粘土比砂土更易变形;在压应力作用下,砂土更易变形;而在剪应力作用下,粘土比砂土更易变形,且粘土抗剪强度越大,变形越大。在正断层作用下,在粉砂土与粘性土中所发生的变形并没有大的不同,而在逆断层载荷作用下,粉砂质土体比粘土质土体更容易变形位错。 相似文献
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土体动力特性主要与其受力状态、土体加载类型、试验控制方式以及荷载等参数有关。以往非饱和黄土累积变形试验研究通过单向动应力加载方式开展相关研究,并不能真实反映土体受力状态。现运用WF-12440型动三轴-空心圆柱扭剪试验系统,通过单向荷载和双向荷载两种不同的动应力加载方式,进行黄土的长期重复载荷试验,对比不同动应力加载方式对非饱和黄土累积变形发展特征的影响。试验结果发现：黄土在单向荷载或双向荷载作用下,其软化指数均随着循环次数的增加,呈非线性减小的趋势,在相同循环振次时,土体软化指数随着动应力幅值的增大而减小;黄土在不同加载方式作用下,软化指数减小速率在循环振次100次以内较快,后期随振次增加,土体软化速率逐渐趋于平稳;黄土在双向荷载作用下,当轴向动荷载较小时,径向荷载的施加,将加速黄土的软化程度,随着轴向动荷载的增大,径向荷载对黄土软化的影响逐渐减弱,其对于黄土变形的影响存在一临界轴向循环动应力。本研究的开展,可更准确地进行不同荷载耦合变化下,黄土场地震陷评估或路基土体变形计算,实现有效控制路基的整体稳定和工后沉降量,以期根据路基土参数预测后期沉降,极具重要的科研和工程意义。 相似文献
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将列车移动荷载简化为多个移动轮轴荷载,基于列车-轨道-路基解析模型推求的列车运行时不同时刻、不同位置时作用于路基的振动荷载时程,采用多点输入方式实现列车荷载的移动施加方式,建立路(地)基-场地体系三维有限元动力分析模型,基于Abaqus软件的并行计算集群平台,对轨道交通振动荷载下路(地)基-场地体系的动力反应进行数值模拟,研究了列车荷载作用线正下方地基中的动应力特征及土单元应力状态变化,分析了列车轮轴荷载移动过程中不同深度处土单元的应力路径和主应力轴的旋转。 相似文献
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利用ISC及中国台网的资料,研究了琉球岛弧及冲绳海槽的地震分布及震源机制解,讨论了Benioff带的形态及应力状态.mb4.0的地震主要分布于琉球海沟西侧的弧形带,并形成明显的Benioff带.吐噶喇海峡以北俯冲带弯曲明显,深部倾角大,约92,70km以下张应力轴沿俯冲方向;吐噶喇海峡以南,俯冲带较平直,深部倾角较小,约55,压应力轴基本沿俯冲方向。冲绳海槽内处于NNW向近水平的拉伸,华北应力场与之类似,没有受到菲律宾海块挤压作用的影响. 相似文献
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波浪荷载能引起海床土体的主应力轴连续旋转。不同于地震、交通等循环荷载,在周期性波浪荷载作用的土体应力路径方式下,软黏土的软化效用更为明显。本文分别对天然和扰动的海床土体在波浪荷载作用下的应力响应进行模拟,并分析应力路径的特点;为描述软化后的应力-应变关系,将软化效用和累积塑性应变的参数引入到能够反应土体动力非线性的Hardin-Drnevich模型中,建立修正模型,使之能够反应软黏土体软化与塑性应变累计特性;通过与模拟波浪荷载下土体应力特征的循环耦合试验结果进行对比分析,验证该修正模型的可靠性。 相似文献
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将每个震源机制解的两个节面交替取作尝试的断层面,使计算的断层面上的剪切力方向与观测的断层面的滑动方向夹角最小,从而根据29个震源机制解结果反演了唐山余震区三个分区的平均主应力方向和中等主应力相对大小。本文结果说明,唐山余震区的最大主应力轴水平,取近东西方向,较之1976年唐山大震前的方向可能水平地顺时针转动了大约30。对同样地区用平均P,B,T轴推断主应力方向的结果与用上述方法所得结果基本一致。所作的数值试验说明,在特定情况下,用平均P,B,T轴推断构造应力主轴方向时有可能出现系统偏差。 相似文献
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以承受水平荷载为主的海上风力发电机在风、浪等荷载的共同作用下其结构—地基系统具有复杂的受荷特性,使得基础周围的地基土表现出复杂的应力变化特性。本文通过数值计算分析了海上风机上部结构所受水平荷载与波浪荷载的作用方向夹角以及荷载频率对地基土应力状态的影响,揭示了海上风机单桩结构地基土的典型应力时程变化及分布规律。结果表明海上风电结构地基土的应力幅值大小和主应力方向角都在发生变化,上部水平荷载与波浪荷载间的夹角以及二者的频率都对地基土的应力状态,特别是主应力方向角的旋转产生了很大影响。 相似文献
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Two techniques are used to study the stress field in the Tangshan region. First, the mean directions of principal stress axes in three subregions of the Tangshan aftershock region are determined from 29 focal mechanism solutions. In doing so a slip-fitting technique is applied which determines the mean stress tensor by minimizing the angle between the observed slip direction on every fault plane and the calculated shear stress resolved onto the fault planes. Each of the two nodal planes of the focal mechanism solutions are alternately considered as a possible fault plane. Second, by making a grid search over all possible orientations of stress axes, the meanP,B andT axes in the Tangshan region, both before and after the Tangshan mainshock, are found on the basis of firstP-wave polarity readings from a number of small earthquakes. The results indicate that there is a possible azimuthal change of the principal stress axes in the focal region due to the occurrence of the mainshock. 相似文献
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An orthogonal set of principal axes is defined for earthquake ground motions along which the component variances have maximum, minimum and intermediate values and the covariances equal zero. Corresponding axes are defined which yield maximum values for the covariances. The orthogonal transformations involved are identical in form to those used in the transformation of stress. Examination of real accelerograms reveals that the major principal axis points in the general direction of the epicentre and the minor principal axis is nearly vertical. It is concluded that artificially generated components of ground motion need not be correlated statistically provided they are directed along a set of principal axes. 相似文献
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On the basis of the GPS data obtained from repeated measurements carried out in 2004 and 2007,the horizontal principal strain of the Chinese mainland is calculated,which shows that the direction of principal compressive strain axis of each subplate is basically consistent with the P-axis of focal mechanism solution and the principal compressive stress axis acquired by geological method.It indicates that the crustal tectonic stress field is relatively stable in regions in a long time.The principal compressive stress axes of Qinghai-Tibet and Xinjiang subplates in the western part of Chinese mainland direct to NS and NNE-SSW,which are controlled by the force from the col-lision of the Eurasia Plate and India Plate.The principal compressive strain axes of Heilongjiang and North China subplates in the eastern part direct to ENE-WSW,which shows that they are subject to the force from the collision and underthrust of the Eurasia Plate to the North America and Pacific plates.At the same time,they are also af-fected by the lateral force from Qinghai-Tibet and Xinjiang subplates.The principal compressive strain axis of South China plate is WNW-ESE,which reflects that it is affected by the force from the collision of Philippine Sea Plate and Eurasia Plate and it is also subject to the lateral force from Qinghai-Tibet subplate.It is apparent from the comparison between the principal compressive strain axes in the periods of 2004～2007 and 2001～2004 that the acting directions of principal compressive stress of subplates in both periods are basically consistent.However,there is certain difference between their directional concentrations of principal compressive stress axes.The sur-face strain rates of different tectonic units in both periods indicate that the events predominating by compressive variation decrease,while the events predominating by tensile change increase. 相似文献
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每个地震按照双力偶模型所得到的震源应力场,有的反映构造应力场,有的反映转换应力场。凡是在已存在的活动断裂上由粘滑发震的震源机制解而得出的P、B和T轴与构造应力场的最大、中等、最小的压力主轴是对应的,只是略有偏离。分析了岩块相对滑动产生的转换应力场,证明由转换应力场所产生的脆性剪切破裂而发震的震源机制解得出的P、B、T轴则与构造应力场三个主轴方向可以完全不符。通过对具体震例分析表明,当考虑了转换应力场之后可对几个地震区的应力场得到统一的解释。因此,在一个地区根据震源机制解来恢复构造应力场时必须先判明:是构造应力的直接作用下的粘滑或剪切破裂,还是转换应力场所形成的、共轭剪切破裂,前者可直接恢复构造应力场,后者则应经过转换寸能恢复构造应力场。 相似文献