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王家全*,张涛艺,唐毅,唐滢.循环应力比与有效围压对北部湾海砂动力特性的影响[J].实验力学,2023,38(4):507~516
循环应力比与有效围压对北部湾海砂动力特性的影响
Influence of cyclic stress ratio and effective confining pressure on dynamic characteristics of Beibu Gulf sea sand
投稿时间:2022-09-22  修订日期:2022-11-01
DOI:10.7520/1001-4888-22-236
中文关键词:  北部湾海砂  动三轴试验  循环应力比  有效围压  动力特性
英文关键词:Beibu Gulf sea sand  dynamic triaxial test  cyclic stress ratio  effective confining pressure  dynamic characteristic
基金项目:国家自然科学基金资助项目(41962017);广西自然科学基金重点项目(2022GXNSFDA035081);广西高等学校高水平创新团队及卓越学者计划项目(桂教人才〔2020〕6号); 广西科技大学研究生教育创新计划项目( GKYC202328);广西研究生教育创新计划项目(YCSW2022441);广西大学生创新创业训练计划资助项目(202210594057);广西高校中青年教师科研基础能力提升项目(2020KY08026)
作者单位
王家全* 1.广西科技大学 土木建筑工程学院, 广西柳州 545006 2.广西壮族自治区岩土灾变与生态治理工程研究中心, 广西柳州 545006
3.广西高校防灾减灾与预应力技术重点实验室
, 广西柳州 545006 
张涛艺 1.广西科技大学 土木建筑工程学院, 广西柳州 545006 2.广西壮族自治区岩土灾变与生态治理工程研究中心, 广西柳州 545006
3.广西高校防灾减灾与预应力技术重点实验室
, 广西柳州 545006 
唐毅 1.广西科技大学 土木建筑工程学院, 广西柳州 545006 2.广西壮族自治区岩土灾变与生态治理工程研究中心, 广西柳州 545006
3.广西高校防灾减灾与预应力技术重点实验室
, 广西柳州 545006 
唐滢 1.广西科技大学 土木建筑工程学院, 广西柳州 545006 2.广西壮族自治区岩土灾变与生态治理工程研究中心, 广西柳州 545006
3.广西高校防灾减灾与预应力技术重点实验室
, 广西柳州 545006 
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中文摘要:
      海砂作为围填海工程中的填料,研究其在循环荷载作用下的动力特性有重要意义。为揭示北部湾海砂填料的动力特性,利用GDS动三轴测试系统对北部湾海砂开展不同循环应力比与有效围压下海砂的饱和不排水循环加载三轴试验,探究了海砂的动强度与破坏振次之间的关系,并分析了轴向累积应变、回弹模量和动孔压的发展规律。结果表明:动强度与破坏振次之间呈现出良好的线性关系,且动强度随着循环振次的增加而降低;海砂的轴向累积应变呈现“稳定发展-失稳破坏-增量破坏”的发展模式,并且轴向累积应变与振次的拟合曲线可以用幂函数进行描述;回弹模量随轴向累积应变的变化曲线呈现“骤降-缓慢减小-基本稳定”的趋势,同一振次水平下,回弹模量随循环应力比和有效围压的增大而增大,当循环应力比为2.0时,试样回弹模量随应变的关系曲线主要表现为“突增-逐渐减小-趋于稳定”的规律;孔压的发展模式为“骤增-稳定-线性增长”和“骤增-阶梯式增长”两种形式,且两种模式之间相互转换。
英文摘要:
      As the filling material in reclamation engineering, it is particularly important to study the dynamic characteristics of sea sand under cyclic loading. In order to reveal the dynamic characteristics of the Beibu Gulf sea sand, the GDS dynamic triaxial test system was used to carry out the saturated undrained cyclic loading triaxial test of the Beibu Gulf sea sand under different cyclic stress ratios and effective confining pressures. The relationship between the dynamic strength and the failure vibration number of the sea sand was explored, and the development law of the axial cumulative strain, resilience modulus and dynamic pore pressure was analyzed. The results show that there is a good linear relationship between the dynamic strength and the failure vibration times, and the dynamic strength decreases with the increase of the cyclic vibration times. The axial accumulative strain of sea sand presents the development mode of “stable development-instable failure-incremental failure”, and the fitting curve of axial accumulative strain and vibration number can be described by power function. The change curve of resilient modulus with the axial cumulative strain presents the development trend of “sudden drop-slow decrease-basic stability”. Under the same vibration level, the resilient modulus increases with the increase of the cyclic stress ratio and the effective confining pressure. When the high cyclic stress ratio is 2.0, the relationship curve of resilient modulus with strain mainly presents the development law of “sudden increase-gradually decrease-stability”. The development modes of pore pressure are “sudden increase-stable-linear growth” and “sudden increase-stepwise growth”, and the two modes are converted to each other. The research results can provide some reference for the uneven settlement and seismic liquefaction of reclamation foundation in Beibu Gulf area.
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