飽和砂礫土液化後變形與強度特性研究

《飽和砂礫土液化後變形與強度特性研究》是依託大連理工大學,由徐斌擔任醒目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：飽和砂礫土液化後變形與強度特性研究
• 依託單位：大連理工大學
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：徐斌

項目摘要

砂礫料具有滲透係數較大、壓縮性低、抗剪強度和變形模量高以及施工易壓實等諸多優良工程特性，因而被廣泛套用於人工填海、大壩填築和高速公路的路基填築。以往液化後問題的研究主要是針對飽和砂土和粉土進行的，對於砂礫土液化後變形與強度特性的研究尚不多見。本項目擬運用自行研製的高精度中型動三軸儀，研究飽和砂礫土液化後單調載入變形與強度特性。以強度恢復轉折點應變、不同階段模量和殘餘強度為著力點，總結飽和砂礫土液化後變形與強度發展的巨觀規律；採用顆粒流方法對三軸試驗進行數值模擬，研究砂礫土液化後單調載入過程中顆粒的接觸、旋轉、滑移、重組以及孔隙水壓力的演化規律，探明飽和砂礫土液化後變形的細觀機理；建立飽和砂礫土液化後實用非線性應力應變模型，借鑑商用液化後變形分析程式ALID的思路，將本項研究建議的飽和砂礫土液化後應力應變模型引入課題組自行開發的有限元程式中，為砂礫土場地和地基的地震液化後應力變形分析提供依據

結題摘要

採用中型三軸儀，設計了適合研究飽和砂礫料液化後靜力再載入的變形特性的試驗方法，考察了相對密度、初始有效固結壓力、液化安全率和循環動應力比等因素對飽和砂礫料液化後靜力再載入變形特性的影響。結果表明：飽和砂礫料液化後靜力再載入時其應力～應變關係與未經振動荷載作用的試樣明顯不同，可分為三個階段：模量恢復段、模量穩定段和塑性流動變形階段。相對於飽和砂土而言，砂礫料液化後不存在很大應變範圍內抗剪強度近乎為零的現象。提出了確定液化後靜力再載入試驗曲線特徵物理量的方法，該方法避免了確定特徵物理量的隨意性帶來的主觀誤差，保證了物理量之間關係分析的準確性。基於試驗結果，建立了可綜合考慮初始有效固結壓力、液化安全率和抗液化應力比等影響因素的飽和砂礫料液化後靜力再載入應力～應變關係的三直線模型，並給出了參數確定方法。將模型添加到有限元程式中，對理想砂礫料壩進行了液化後變形分析，驗證了模型的數值分析可行性。