《波浪荷載作用下飽和粉土動力特性的試驗研究》是依託河海大學，由豐土根擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：波浪荷載作用下飽和粉土動力特性的試驗研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：豐土根
- 依託單位：河海大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
海洋的研究、開發和保護無論是對於全人類，還是對一個國家都是關係發展全局的戰略性問題。粉土在世界各地分布廣泛，其中海岸區約有80%的表面沉積物為粉土沉積。粉土是一種具有特殊工程性質的土，該類土既易沖刷侵蝕又易液化,在波浪或地震等動荷載作用下易於液化,常導致海底滑坡、海工構築物失穩等災害現象。本項目擬揭示波浪荷載作用下飽和粉土的動變形和動強度特性，分析相對密實度、固結應力、排水條件、加荷周期、加荷速率對粉土動應力-應變關係的影響，建立波浪荷載作用下飽和粉土的動強度破壞準則、動力變形非線性彈性和彈塑性模型；分析加荷周期、加荷速率、固結應力等因素對波浪荷載作用下飽和粉土振動孔隙水壓力的影響，建立波浪荷載作用下飽和粉土振動孔隙水壓力增長模型。研究成果將豐富海洋土動力學理論，同時也為海洋工程建設服務，可望發揮較大經濟效益。
結題摘要
近幾十年來，海洋資源的開發以及海洋空間利用日益引起各國的高度重視，成為人類21世紀支柱性技術產業之一。海洋的研究、開發和保護無論是對於全人類，還是對一個國家都是關係發展全局的戰略性問題。而波浪荷載作用下海床的動力回響和液化特性一直是海洋工程的關鍵技術問題。然而大部分有關動荷載如波浪荷載作用下土的液化特性的研究主要都集中在砂土上，關於動荷載作用下粉土的動力特性的研究並不多，也未見有系統的理論用於粉土，這主要是由於粉土特殊的物理力學性質使得粉土的研究較為複雜。粉土在世界各地分布廣泛，其中海岸區約有80%的表面沉積物為粉土沉積。粉土是一種具有特殊工程性質的土，該類土既易沖刷侵蝕又易液化,在波浪或地震等動荷載作用下易於液化,常導致海底滑坡、海工構築物失穩等災害現象。本研究項目旨在研究不同土性條件和不同荷載條件下粉土的動力特性。通過動三軸儀和空心扭剪儀模擬波浪荷載作用，對比飽和砂土在波浪荷載作用下動扭剪試驗的動力特性研究基礎上，開展了粉土在不同土性條件，如不同粉粒含量、不同細粒含量；不同荷載條件，如是否考慮主應力軸旋轉、是否考慮循環預剪作用，不同振動頻率等情況下動力特性的系列試驗研究，總結了飽和粉土在考慮主應力軸旋轉和不考慮主應力軸旋轉，粉粒含量作用，有循環預剪作用和無循環預剪作用，細粒含量作用等情況下的動強度特性，動變形特性和孔隙水壓力發展規律。利用修正Seed公式在一定程度上解決了擬合參數θ受動剪應力的影響較大的問題，並分析得出修正Seed公式中的擬合參數θ只於土性相關，而與動荷條件關係不大。同時提出一種增量型的孔壓模型，解決了全量型孔壓模型在擬合孔壓時擬合度隨著破壞振次的降低而變差的問題。研究了粉土的預剪效應，豐富了波浪荷載作用下飽和粉土動力特性的理論知識。
