基于材料在卸載階段為彈性卸載的特點,針對凍結德令哈砂土進行了不同圍壓、不同加載速率情況下的三軸剪切循環(huán)試驗和各向等壓循環(huán)試驗,根據應力-應變曲線的滯回環(huán)平均斜率給出了與圍壓和加載速率有關的凍結德令哈含鹽砂土的剪切模量G和體積模量K的表達式,建立了與加載速率相關的彈性本構模型。 

【文章來源】：地下空間與工程學報. 2020,16(S1)北大核心

【文章頁數】：7 頁

【部分圖文】：

土樣粒徑分布

取抽氣飽和后的土樣置于低溫環(huán)境中，使土樣與環(huán)境之間進行緩慢的熱交換，定時測定土樣溫度并繪制土溫隨時間的變化曲線如圖2所示，測得飽和土樣的凍結溫度為-9℃，依據《凍土的工程地質勘察規(guī)范(GB50324—2014)》[11]中凍土試驗標準，本次試驗溫度定為-15℃。根據彈塑性理論，只要找到凍結德令哈砂土的兩個彈性常數:剪切模量和體積模量，即可給出土樣的彈性變形規(guī)律。本文在常規(guī)三軸試驗的基礎上，進行了一系列三軸加卸載循環(huán)試驗用于確定凍結德令哈砂土在變形過程中的彈性參數。本文所選用的三軸加卸載循環(huán)試驗方式為加載—卸載—再加載—再卸載……如此循環(huán)往復，在整個試驗中，每次循環(huán)都會形成一個滯回環(huán)。為了保證與之前常規(guī)三軸剪切試驗的結果對應，在本次加卸載循環(huán)試驗中保持加載、卸載、再加載過程中的軸向應變速率一致。土樣的剪切模量可以通過常規(guī)三軸剪切加卸載循環(huán)試驗求得，而體積模量可以通過各向等壓加卸載試驗求得。

(1)常規(guī)三軸試驗和三軸剪切加卸載試驗結果在加載段基本重合，即加卸載試驗并不會影響凍結德令哈砂土的軸向變形;(2)在外荷載作用下，凍結德令哈砂土會在第一次卸載處出現體縮現象，在往后的卸載過程中凍結德令哈砂土的體變主要以體脹為主。在加載初期，剪切加卸載循環(huán)試驗得到的體積應變與常規(guī)三軸試驗得到的體積應變曲線基本重合，隨著軸向應變的進一步累積，剪切加卸載循環(huán)試驗得到的體縮量開始小于常規(guī)三軸剪切試驗的得到的體縮值，并且隨著軸向應變的增加，兩者的差距越來越大，這是由于在卸載階段，土樣的體積應變基本保持不變，但是在再加載階段，土樣的剪縮行為會抵消之前累積的剪脹量，即三軸剪切加卸載過程中由于卸載階段能量的不斷耗散所引起的。圖4 常規(guī)三軸剪切試驗與剪切加卸載試驗的體積應變軸向應變曲線對比

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3036924