An improved rheology model for the description of the rate-dependent cyclic behavior of high damping rubber bearings     

《Soil Dynamics and Earthquake Engineering》2015

An improved rheology model, inspired from explicit experiments is conceived to represent rate-dependent cyclic shear behavior of high damping rubber bearings at subzero and room temperatures. Total stress has been decomposed into nonlinear rate independent elasto-plastic stress, nonlinear elastic stress and nonlinear visco-elasto-plastic overstress branches. To represent nonlinear viscosity behavior, ‘overstress branch’ has been generalized by putting linear elastic spring in parallel to nonlinear elasto-plastic model, placed in series with nonlinear dashpot. Constitutive relations for model elements have been designated for respective fundamental phenomenon observed in constant strain rate experiments. An optimum calculation approach is developed to determine a unique set of overstress parameters capable not only of representing constant strain rate cyclic tests but also sinusoidal tests with variable input strain rates. Essential abilities of the proposed model and adequacy of estimated parameters have been confirmed by comparing numerical simulation results with experiments conducted at −30 °C, −10 °C and 23 °C.  相似文献   

基于累积耗损能量的饱和粉土液化特性试验研究          下载免费PDF全文

周正龙  陈国兴  黄春霞  陈树利 《地震工程学报》2015,37(1):1-5

饱和粉土场地在强地震作用下易发生液化现象。开展饱和粉土的循环三轴试验,以循环加载的累积耗损能量为指标,探讨黏粒含量、密实度、有效围压和循环应力比等因素对粉土液化特性的影响,试验结果表明:粉土液化所需的耗损能量随黏粒含量的增加呈先减小后增大的趋势,当黏粒含量约为8%时粉土的液化耗损能量最低;液化耗损能量随粉土密实程度的增大而逐渐增加,并随初始有效围压的增长而增加,但粉土的液化耗损能量与循环应力比之间的关系不明显。  相似文献   

黏粒和砂粒混合土体的动态液化性能研究          下载免费PDF全文

唐小微  李涛  马玲  张西文 《地震工程学报》2015,37(1):6-10

现场和实验室观测表明,一定黏粒含量的砂土在一定条件下易发生动力液化的现象,且黏粒含量对砂土抗液化性能的影响较为复杂。通过CKC全数字闭环控制气动式三轴仪试验系统,对黏粒含量为0%、5%和10%的砂土进行动力三轴试验。结果表明,黏粒含量为5%时砂土的抗液化性能最差,并且黏粒含量对于孔压的发展具有较大影响。根据实验数据的分析,对砂土-黏土的混合土的液化和抗液化性能进行机理分析。  相似文献   

循环荷载下吸力锚基础周围孔压响应特性数值研究          下载免费PDF全文

沈侃敏  国振  王立忠 《地震工程学报》2015,37(1):61-67,81

吸力锚基础海上安装方便、定位精确且具有较大上拔承载力,可作为张力腿平台的系泊基础,在深水油气工程应用广泛。服役过程中,作用在吸力锚基础上的荷载一般为一定预张力上的单向循环动力作用,动力荷载可分为波频荷载和二阶低频慢漂荷载,其中波频荷载的幅值较小但周期短,低频荷载幅值较大但周期较长。本文建立多孔介质海床中吸力锚在定常力基础上承受循环上拔荷载的有限元模型,对锚体周围的孔压响应特性进行数值计算与分析,重点分析比较波频荷载和低频慢漂荷载作用下的振荡和残余孔压的变化趋势与影响范围。研究表明,循环上拔荷载作用下吸力锚外侧浅层土体孔压累积显著,降低土体有效应力,弱化筒壁-土体摩擦阻力,有可能引起吸力锚失效模式的转化;循环荷载的幅值和周期都将对孔压响应的大小和分布造成一定影响。  相似文献   

循环荷载对上海软土动力特性影响规律的试验研究          下载免费PDF全文

冷建  叶冠林  刘学增  朱合华 《地震工程学报》2015,37(4):1049-1052

为研究上海第4层软土在循环荷载作用下的动力特性变化规律,采用原状土进行室内动三轴试验,分析不同动应力比和频率对上海第4层软土动强度的影响。试验结果表明:对于上海第4层软土,其剪切模量与应变关系曲线几乎不受动应力比和频率的影响;剪切模量的下降主要发生在应变0~1%阶段;由于应变速率效应的影响,高频率时试样破环所需的循环次数要大于低频率时;动应力比达到0.2时土样才发生破坏;在土的不同应变阶段,频率对应变增幅的影响效果不同。  相似文献   

多维地震荷载等效循环周数计算模型     

陈青生  熊浩  高广运 《岩土力学》2015,36(12):3345-3353

地震波是一种多维的随机荷载,一般在参数测定中应将其转化为等效循环荷载。采用有限元模拟多向地震荷载作用下的砂土动力响应,介绍了弹塑性边界面模型及其参数的含义,阐述了确定参数的方法,选取涵盖大震、中震、近场、远场及不同土质条件的155组多向地震输入时程进行单向、多向加载。利用混合效应回归分析法,建立了多向地震荷载作用下等效循环周数计算模型,分析验证了该模型的准确性。提出了基于等效循环周数比的多维地震荷载作用下等效循环周数计算方法。研究表明：模型预测值能较好地反映等效循环周数实际值的变化趋势;震级和震中距对等效循环周数比影响不明显;砂土特性对等效循环周数比的影响具有主导作用, 在不同震级范围内,等效循环周数比均随着相对密度的增大而增大,对应于相对密度为45%、60%、80%、100%的砂土,等效循环周数比分别近似为1.60、1.85、1.90和2.05。  相似文献   

软土中吸力式桶形基础倾覆承载性能离心模型试验     

朱斌  应盼盼  邢月龙 《岩土力学》2015,36(Z1):247-252

输电杆塔和风电机组基础主要承受上部结构倾覆弯矩荷载,倾覆承载性能是该类基础设计中的关键问题。针对饱和软黏土地基中的杆式结构桶形基础,通过开展位移控制循环加载、位移维持加载、力控制循环加载和单调静力加载离心模型试验,研究其倾覆承载能力。试验发现,当桶形基础达到极限承载力时其转动中心位置约在桶盖正下方0.8倍桶裙高度处;当循环倾覆弯矩幅值与极限抗弯承载力比值小于3/5时,桶形基础在循环过程中转角的累积难以持续增长,并逐渐趋于稳定;循环加载作用下土与结构相互作用刚度出现明显弱化,所获得的桶形基础循环弱化因子阈值约为0.15;位移维持加载的峰值荷载-位移曲线与单调静力加载的荷载-位移曲线较为一致,位移维持加载的谷值荷载-位移曲线对应的承载力较峰值荷载-位移曲线对应的承载力明显偏小,减少约30%～40%。  相似文献   

黄土的湿载结构性本构模型研究     

罗爱忠  邵生俊  陈昌禄  方娟 《岩土力学》2015,36(8):2209-2215

土结构性是土结构空间排列几何特征和联结特征所表现出的力学性质,是影响土力学特性的重要内在因素。它与土的密度、粒度、湿度相联系,能够综合反映土的强度、变形等力学特性的变化和发展。从综合反映增湿导致土结构内在主动变化和加载变形导致土结构被动变化两个方面出发,沿用土综合结构势的应力比结构性参数,首先建立压缩、剪切及增湿作用下黄土的结构性演化规律;其次,通过压剪湿作用下黄土的应力-应变特性、屈服破坏特性及其与结构性之间的关系,揭示结构性变化对土力学性质的影响;进而,建立了反映压剪湿作用下黄土结构性发展演化的湿载结构性本构模型。最后通过与试验数据、修正剑桥模型的比较分析,初步验证该模型的准确性。  相似文献   

变荷载作用下碎石桩复合地基固结简化分析     

王双  王睿  杨彪  陈征宙 《岩土力学》2015,36(1):34-40

用碎石桩对软弱土进行地基处理是一种常用的地基处理方法,桩间土的固结问题是碎石桩复合地基中非常关注的问题,该问题在不同假设条件下的研究也取得了大量成果。在考虑桩土模量比（即应力状态稳定时的桩土应力比）及碎石桩面积置换率影响的前提下,基于等应变假设,将任意变荷载转化为傅里叶级数,从而推导出了变荷载作用下碎石桩桩间土固结解析解,给出了任意时刻桩土承担的应力变化关系,对现有理论进行了合理的修正。通过算例与现有理论对比分析表明,本算法合理可行,当碎石桩面积置换率及桩土模量比比较大时应该考虑其对固结的影响。此外,根据上述理论对Carrillo假设进行了分析,证明竖向和径向固结分别独立考虑的假设并不精确,但得出的总体规律与实际较为接近。  相似文献   

岩石非理想裂纹圆盘试件动态断裂韧性测试的有限元分析及试验研究     

崔智丽  宫能平  经来旺 《岩土力学》2015,36(3):694-702

采用中心裂纹圆盘-霍普金森压杆(CCCD-SHPB)试验系统对大理岩中心裂纹圆盘试件进行不同加载速率下的纯Ⅰ型加载试验,研究岩石材料动态断裂韧性的加载速率相关性。考虑到试验中所使用的圆盘试件是带有中心切口的非理想裂纹,结合试件的实际加工情况,提出采用切口尖端形状为小圆弧形的预制裂纹,介绍了试件的制作方法,并利用有限元计算论证了采用这种形状非理想裂纹试件的试验可行性。结果表明,采用圆弧形裂尖、裂纹宽度为1 mm的中心切口非理想裂纹圆盘试件来代替理想裂纹圆盘试件是可行的,误差不超过2.13%。分析试验数据得出：非理想裂纹圆盘试件在纯Ⅰ型加载条件下,其断裂韧度表现出明显的速率相关性,且随着加载速率的增大而增大。  相似文献