熔融石英砂动力特性动三轴试验

作者：魏平; 鲍宁; 魏静; 陈建峰

来源：交通运输工程学报, 2020, 20(02): 46-54.

DOI：10.19818/j.cnki.1671-1637.2020.02.004

• 道路材料
• 熔融石英砂
• 动三轴试验
• 累积轴向应变
• 动孔压
• 动弹性模量

为探究振动荷载作用下熔融石英砂液化破坏过程中动变形和动强度变化规律,促进透明土技术在岩土工程动力特性可视化模型试验中的推广和应用,对构成透明砂土骨架结构的典型粒径(0.5～1.0 mm)熔融石英砂开展饱和试样动三轴试验;研究了不同围压、加载频率和动应力比等试验条件下熔融石英砂试样的累积轴向应变、动孔压发展模式、动应力衰减、动弹性模量和阻尼比的变化规律,并将试验结果与相同级配的标准砂进行了对比。分析结果表明:熔融石英砂累积轴向应变随动应力比的增大呈现出由稳定型向破坏型转变的趋势,加载频率为0.5～1.5 Hz时,临界动应力比为0.150～0.175,小于标准砂的0.200～0.225;升高围压、增大动应力比、降低加载频率会加快试样塑性应变累积,缩短液化破坏时间;熔融石英砂孔压发展模式随围压增大逐渐由Seed孔压模型向指数型过渡,增大加载动应力会加剧液化破坏后孔压的振动幅度;相同动应力比下,熔融石英砂与标准砂的动应力与动应变呈现线性相关,在围压大于200 kPa时,二者动应力衰减幅度随围压的增大而逐渐减小;熔融石英砂的动弹性模量和阻尼比表现为线性关系,动弹性模量随动应变的增大呈现出双曲线型减小的趋势,并随围压的增大而增大;阻尼比随动应变的增加先增大后基本稳定在0.22,发展曲线受围压影响较小。

• 单位
  建筑与测绘工程学院; 土木工程学院; 北京工业职业技术学院; 同济大学; 北京交通大学; 建筑工程学院