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粉土循环累积应变和残余动模量的试验研究
  • ISSN号:1000-7598
  • 期刊名称:岩土力学
  • 时间:2013.4.20
  • 页码:974-980
  • 分类:TU411.8[建筑科学—岩土工程;建筑科学—土工工程]
  • 作者机构:[1]浙江大学岩土工程研究所,杭州310027, [2]浙江大学软弱土与环境土工教育部重点试验室,杭州310027
  • 相关基金:国家自然科学基金资助(No.51222803,No.51178418);科技部支撑计划项目资助(No.2009BAGl2A01-B12-3).
  • 相关项目:高速铁路路基累积沉陷的宏细观尺度研究
中文摘要:

粉土地基上建造的铁路或公路在交通荷载作用下易产生各种病害,导致基础设施不能正常工作。为研究交通循环荷载作用下粉土的累积变形和动力性能,针对钱塘江粉土开展一系列的循环三轴试验,探讨土体物理条件(相对压实度、含水率)和应力特征(频率、围压、动应力比)等对粉土累积轴向应变、动模量和阻尼比等的影响。试验结果表明,钱塘江粉土的临界动应力比约为O.11,当轴向动应力小于临界动应力时,粉土的动模量变化很小,相应的累积轴向应变也很小;当动应力超过临界动应力后,土样的动模量快速下降,残余动模量约为初始弹性模量的20%,同时,动模量和阻尼比随着累积轴向应变(或名义振次)的发展变化显著。粉土的动模量和阻尼比在归一化后可得到统一规律:在轴向应变(或名义振次)小于一定值时,动模量几乎不变,而后呈指数形式衰减,最终趋于稳定值;粉土阻尼比随着轴向应变(或名义振次)的发展呈指数关系增长。

英文摘要:

Traffic loading from trains or vehicles will cause damages in transportation infrastructure constructed on silt soil, and consequently result in reduction of transportation infrastructure's availability. In order to investigate cumulative deformation and dynamic behaviors of silt soil under large cycles of traffic loading, a series of dynamic triaxial tests have been conducted on Qiantang River silt soil. Effect of soil's physical properties, such as relative compaction(RC), water content and loading features, and loading frequency, confining pressure and cyclic stress ratio(CSR) on soil's axial strain, dynamic modulus, damping ratio have been discussed based on the test data. The results show that the critical cyclic stress ratio(CSR) of Qiantang River silt soil is about 0.11. When the applied dynamic stress is below the critical dynamic stress, silt soil's dynamic modulus shows very little reduction; and the cumulative axial strain is very small. When dynamic stress exceeds the critical dynamic stress, soil's dynamic modulus reduces quickly, and the residual dynamic modulus can reach about 20% of the initial elastic modulus. Meanwhile, the dynamic modulus and damping ratio change significantly with the axial strain. The test data on silt soil's dynamic modulus and damping ratio show a uniform conclusion after normalization on the data. Silt soil's dynamic modulus almost keeps constant when the axial strain (or the normalized cycle number) is less than a threshold value, and decreases exponentially when beyond it and reaches a stable value ultimately. The damping ratio develops exponentially with the axial strain (or the normalized cyclic number).

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期刊信息
  • 《岩土力学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 主编:孔令伟
  • 地址:武汉市武昌小洪山中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 邮编:430071
  • 邮箱:ytlx@whrsm.ac.cn
  • 电话:027-87198484 87199252
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-7598
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1199/O3
  • 邮发代号:38-383
  • 获奖情况:
  • 全国中文核心期刊,美国《工程索引》EI收录期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:56873