主應力軸連續(xù)旋轉條件下砂土的變形特性研究.pdf

1、眾所周知，砂土是一種常見的地基土層，其作為大量建筑物以及構筑物的地基長期承受著各種復雜動荷載的影響。地震、波浪以及交通等荷載是最具代表性的動荷載類型。主應力軸的連續(xù)旋轉是地基土體在各種復雜動荷載作用下的主要特征，而且大量的研究成果都表明砂土在主應力軸連續(xù)旋轉條件下抵抗液化的能力明顯降低。但是，目前國內外對于砂土在各種復雜應力路徑條件下的變形特性以及非共軸特性等的研究成果還比較少，這種認識上的不足不僅會對社會造成巨大的經濟損失，而且還時刻

2、威脅著人類的生命安全。因此，對砂土在復雜應力路徑條件下的變形特性進行研究是十分必要且有意義的。
　　本文利用空心圓柱扭剪儀對砂土在復雜應力路徑下的變形特性進行了一系列試驗研究，開展的主要研究工作及所得研究成果如下：
　?。?）針對土體在自然界中所受復雜應力路徑在試驗室內較難模擬的特點，本文對空心圓柱扭剪儀模擬復雜應力路徑的能力進行了研究。首先，通過數學推導得出各種復雜應力路徑條件下的理論外荷載加載波形以及各應力分量增長波形；

3、然后，用理論波形分別與試驗過程中的實際波形進行對比。通過對比驗證得出該空心圓柱扭剪儀能夠較好的模擬本文中設計的復雜應力路徑。
　?。?）針對砂土在主應力軸純旋轉應力路徑下的變形特性。本文利用空心圓柱扭剪儀開展了六組該種應力路徑下飽和砂土的試驗研究，以此來研究砂土在該種應力路徑下的各種變形特性，通過在試驗中設置不同的中主應力系數b值以及不同的偏應力q值分別研究以上兩組系數對砂土變形特性以及非共軸特性的影響。研究表明主應力軸純旋轉下砂

4、土表現出較為明顯的變形特性和非共軸特性；中主應力系數b值對砂土的變形特性和非共軸特性都有較為明顯的影響。
　?。?）針對砂土在主應力方向角和偏應力同步增大應力路徑下的變形特性。本文利用空心圓柱扭剪儀開展了四組該種應力路徑下的試驗研究，通過試驗進一步研究飽和砂土在該種更加復雜的應力路徑下是否表現出更加復雜的變形特性；通過在不同的試驗方案中設置不同的中主應力系數b、初始偏應力以及偏應力變化幅值來研究這三種影響因素對砂土的變形特性分別有