循环荷载下软黏土强度弱化研究及其动力计算应用

发布时间：2018-05-19 16:24

  本文选题：软黏土 + 循环荷载　； 参考：《岩土工程学报》2015年05期

【摘要】：滨海软黏土在波浪循环荷载作用下会发生强度弱化,从而降低软黏土地基承载力,影响结构稳定性。以烟台港原状淤泥质粉质黏土为研究对象,通过室内动三轴试验,以围压、初始静偏应力、循环动应力和循环次数为试验变量,分析不同应力组合作用下的淤泥质粉质黏土的孔压发展规律和不排水抗剪强度弱化规律。根据孔压发展规律拟合出软黏土双曲孔压计算模型,同时利用等效超固结比理论,将得到的孔压模型和强度规律结合起来,提出了综合考虑围压、静偏应力、动应力和循环次数适用于整个动态循环过程的不排水抗剪强度弱化公式,并通过试验对公式进行了验证。最后将公式应用于烟台港防波堤数值模型的动力计算中。从试验到数模,比较完整地提出了一套便于应用于工程实践的考虑地基土体循环弱化效应的动力计算方法。
[Abstract]:The strength of coastal soft clay will be weakened under the action of wave cyclic load, which will reduce the bearing capacity of soft clay foundation and affect the stability of structure. Taking the raw silt silty clay in Yantai Port as the research object, through the indoor dynamic triaxial test, the confining pressure, initial static deflection stress, cyclic dynamic stress and cycle times are taken as the test variables. The development law of pore pressure and the weakening law of undrained shear strength of silty clay under different stress combinations are analyzed. According to the development law of pore pressure, the calculation model of hyperbolic pore pressure of soft clay is fitted. At the same time, by using the theory of equivalent overconsolidation ratio, the pore pressure model is combined with the strength law, and a comprehensive consideration of confining pressure and static deflection stress is put forward. The dynamic stress and cyclic times are suitable for the undrained shear strength weakening formula of the whole dynamic cycle process, and the formula is verified by experiments. Finally, the formula is applied to the dynamic calculation of the breakwater numerical model of Yantai Port. From the test to the numerical model, a set of dynamic calculation methods considering the cyclic weakening effect of foundation soil are put forward, which is convenient for engineering practice.
【作者单位】： 天津大学水利工程仿真与安全重点试验室高新船舶与深海开发装备协同创新中心;中交第一航务工程勘察设计院有限公司;交通运输部天津水运工程科学研究院;
【基金】：国家自然科学基金项目(51279128);国家自然科学基金创新研究群体科学基金项目(51321065) 交通运输部建设科技项目(2013328224070)
【分类号】：TU447

【参考文献】

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1 吴明战,周洪波,陈竹昌;循环加载后饱和软粘土退化性状的试验研究[J];同济大学学报(自然科学版);1998年03期

2 王淑云,楼志刚;原状和重塑海洋粘土经历动载后的静强度衰减[J];岩土力学;2000年01期

3 高广运,顾中华,杨宏明;循环荷载下饱和粘土不排水强度计算方法[J];岩土力学;2004年S2期

4 胡伟;黄义;刘增荣;;循环荷载下饱和黄土不排水强度退化规律试验与理论研究[J];岩土力学;2009年10期

5 章克凌，陶振宇;饱和粘土在循环荷载作用下的孔压预测[J];岩土力学;1994年03期

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1 霍海峰;循环荷载作用下饱和黏土的力学性质研究[D];天津大学;2012年

【共引文献】

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1 黄芮;张延军;李洪岩;倪金;;辽河三角洲相沉积软土动力特性试验[J];吉林大学学报(地球科学版);2010年05期

2 ;Characteristics of vibration liquefaction of saturated medium sandy soil with silt[J];Global Geology;2010年02期

3 刘功勋;栾茂田;郭莹;王忠涛;贺林;;波浪荷载作用后软黏土静强度弱化及软基加固研究[J];大连理工大学学报;2011年03期

4 王建超;贡金鑫;冯云芬;;波浪作用下柔性靠船墩船舶撞击力统计分析[J];大连理工大学学报;2011年05期

5 祖国林,王建国,洪宇,胡群,刘泽民,郭昭华;黄土基底构筑物边坡稳定的研究方法[J];地质灾害与环境保护;1998年04期

6 汤连生;廖化荣;刘增贤;张庆华;;路基土动荷载下力学行为研究进展[J];地质科技情报;2006年02期

7 刘海笑;王世水;;改进的等效线性化计算模型及在结构海床耦合系统动力分析中的应用[J];中国港湾建设;2006年01期

8 唐永胜;张鸿文;黄小明;刘学勇;任彦斌;;水平循环荷载下饱和砂土中桩-土相互作用机理的试验研究[J];中国港湾建设;2010年04期

9 闫澍旺;封晓伟;田俊峰;;循环荷载下滨海软黏土孔压发展规律及强度弱化特性[J];中国港湾建设;2010年S1期

10 王世水;徐天畅;;浅析粘性土的动孔隙水压力及其计算模型[J];港口科技;2007年06期

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1 单红仙;黄河水下三角洲表层工程地质环境动态变化研究[D];中国海洋大学;2003年

2 李湛;土石坝地震永久变形及抗震稳定性数值分析方法研究[D];大连理工大学;2006年

3 王常晶;列车移动荷载作用下地基的动应力及饱和软粘土特性研究[D];浙江大学;2006年

4 许国辉;波浪导致粉质土缓坡海底滑动的研究[D];中国海洋大学;2006年

5 沈扬;考虑主应力方向变化的原状软粘土试验研究[D];浙江大学;2007年

6 范庆来;软土地基上深埋式大圆筒结构稳定性研究[D];大连理工大学;2007年

7 齐剑峰;饱和黏土循环剪切特性与软化变形的研究[D];大连理工大学;2007年

8 张勇;武汉软粘土的变形特征与循环荷载动力响应研究[D];中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所）;2008年

9 聂影;复杂应力条件下饱和重塑黏土动力特性试验研究[D];大连理工大学;2008年

10 来向华;海床—管道原位检测及水动力响应分析[D];浙江大学;2009年

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2 马灏;汕头软土在不规则循环荷载下的动力性能分析[D];汕头大学;2011年

3 赵致艺;循环荷载频率对K_0固结饱和粘土动力特性影响的试验研究[D];天津大学;2010年

4 董亚钦;循环荷载下软粘土一维非线性固结理论研究[D];浙江大学;2004年

5 唐云;结构-波浪-海床动力相互作用系统的数值模拟[D];天津大学;2004年

6 洪帅;循环孔隙水压力作用下饱和砂土变形的试验研究[D];大连理工大学;2005年

7 马德翠;黄河口粉质土体的动力响应特性及机理研究[D];中国海洋大学;2005年

8 李涌;重复加载下地基一维非线性固结分析及试验研究[D];同济大学;2006年

9 赵书凯;地铁行车荷载下软粘土微观结构变形破坏机制研究[D];同济大学;2006年

10 王世水;改进的等效线性化计算模型及在结构—波浪—海床耦合系统动力分析中的应用[D];天津大学;2005年

【二级参考文献】

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1 叶耀东;朱合华;王如路;;软土地铁运营隧道病害现状及成因分析[J];地下空间与工程学报;2007年01期

2 孔令荣;黄宏伟;张冬梅;P.-Y.Hicher;;不同固结压力下饱和软粘土孔隙分布试验研究[J];地下空间与工程学报;2007年06期

3 师旭超,汪稔,胡元育,陈碧君;海相淤泥的变形特性研究[J];长江科学院院报;2003年01期

4 滕军林;熊传详;;基于土结构性的软土流变试验研究[J];长沙大学学报;2007年05期

5 王志良;韩清宇;;粘弹塑性土层地震反应的波动分析法[J];地震工程与工程振动;1981年01期

6 雷华阳,肖树芳;天津软土的次固结变形特性研究[J];工程地质学报;2002年04期

7 魏汝龙;;正常压密粘性土在开挖卸荷后的不排水抗剪强度[J];水利水运科学研究;1984年04期

8 黄茂松,钟辉虹,李永盛;天然状态结构性软黏土的边界面弹塑性模型[J];水利学报;2003年12期

9 要明伦，，聂栓林;饱和软粘土动变形计算的一种模式[J];水利学报;1994年07期

10 张丽萍,关超,阎婧;营口地区软土流变模型参数及流变特性研究[J];沈阳建筑大学学报(自然科学版);2004年04期

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1 沈珠江;;一个计算砂土液化变形的等价粘弹性模式[A];中国土木工程学会第四届土力学及基础工程学术会议论文选集[C];1983年

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1 王军;单、双向激振循环荷载作用下饱和软粘土动力特性研究[D];浙江大学;2007年

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3 熊玉春;房营光;徐国辉;;软黏土的动力损伤模型及其应用[J];岩石力学与工程学报;2006年S1期

4 蔡袁强;陈静;王军;;循环荷载下各向异性软黏土应变-软化模型[J];浙江大学学报(工学版);2008年06期

5 陈盼;李永和;王吉利;韦昌富;吴二林;颜荣涛;;爆炸挤淤作用对海相软黏土压缩特性的影响[J];岩土力学;2012年S1期

6 柳艳华;;上海软黏土结构屈服特性的试验研究[J];科学技术与工程;2014年16期

7 李兴照;黄茂松;;循环荷载作用下流变性软黏土的边界面模型[J];岩土工程学报;2007年02期

8 王军;蔡袁强;徐长节;;循环荷载作用下软黏土刚度软化特征试验研究[J];岩土力学;2007年10期

9 李建红;吴澎;;软黏土固结状态的判别新方法及应用[J];水运工程;2010年08期

10 周建;张金良;沈扬;张泉芳;;原状软黏土空心圆柱试样制备研究[J];岩土工程学报;2007年04期

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3 邵光辉;赵志峰;;海相结构性软黏土地基的沉降特性研究[A];第十二次全国岩石力学与工程学术大会会议论文摘要集[C];2012年

4 张忠苗;杨忠良;;循环荷载作用下软黏土的工作性状研究[A];第二届全国岩土与工程学术大会论文集（下册）[C];2006年

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本文编号：1910789