冻结含盐砂土弹性参数确定方法研究

发布时间：2021-02-16 21:01

　　基于材料在卸载阶段为弹性卸载的特点,针对冻结德令哈砂土进行了不同围压、不同加载速率情况下的三轴剪切循环试验和各向等压循环试验,根据应力-应变曲线的滞回环平均斜率给出了与围压和加载速率有关的冻结德令哈含盐砂土的剪切模量G和体积模量K的表达式,建立了与加载速率相关的弹性本构模型。 

【文章来源】：地下空间与工程学报. 2020,16(S1)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

土样粒径分布

取抽气饱和后的土样置于低温环境中，使土样与环境之间进行缓慢的热交换，定时测定土样温度并绘制土温随时间的变化曲线如图2所示，测得饱和土样的冻结温度为-9℃，依据《冻土的工程地质勘察规范(GB50324—2014)》[11]中冻土试验标准，本次试验温度定为-15℃。根据弹塑性理论，只要找到冻结德令哈砂土的两个弹性常数:剪切模量和体积模量，即可给出土样的弹性变形规律。本文在常规三轴试验的基础上，进行了一系列三轴加卸载循环试验用于确定冻结德令哈砂土在变形过程中的弹性参数。本文所选用的三轴加卸载循环试验方式为加载—卸载—再加载—再卸载……如此循环往复，在整个试验中，每次循环都会形成一个滞回环。为了保证与之前常规三轴剪切试验的结果对应，在本次加卸载循环试验中保持加载、卸载、再加载过程中的轴向应变速率一致。土样的剪切模量可以通过常规三轴剪切加卸载循环试验求得，而体积模量可以通过各向等压加卸载试验求得。

(1)常规三轴试验和三轴剪切加卸载试验结果在加载段基本重合，即加卸载试验并不会影响冻结德令哈砂土的轴向变形;(2)在外荷载作用下，冻结德令哈砂土会在第一次卸载处出现体缩现象，在往后的卸载过程中冻结德令哈砂土的体变主要以体胀为主。在加载初期，剪切加卸载循环试验得到的体积应变与常规三轴试验得到的体积应变曲线基本重合，随着轴向应变的进一步累积，剪切加卸载循环试验得到的体缩量开始小于常规三轴剪切试验的得到的体缩值，并且随着轴向应变的增加，两者的差距越来越大，这是由于在卸载阶段，土样的体积应变基本保持不变，但是在再加载阶段，土样的剪缩行为会抵消之前累积的剪胀量，即三轴剪切加卸载过程中由于卸载阶段能量的不断耗散所引起的。图4 常规三轴剪切试验与剪切加卸载试验的体积应变轴向应变曲线对比

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3036924