【案例】GDS动态循环单剪试验系统(VDDCSS)在地震研究中的应用
发布时间:2015-08-03

地震作用下,地面运动是复杂的多维运动。此时,土体遭受水平两方向的震动,两方向震动在大小和方向上相互耦合。众多学者认为在进行地震边坡的研究中,地震是个复杂的时间与空间过程,应考虑地震动荷载随空间变化的特性。对2005 年新疆乌什6.2 级地、2011 年新疆尼勒克、巩留县交界6.0 级地震分析发现地震加速度不但大小是不断变化的,方向也是不断变化的,这证实了地震时地面运动是复杂的多维运动。

 

  英国GDS动态循环单剪试验系统(VDDCSS)可对试样底部施加任何形式的循环位移或循环应力,来模拟现场的许多加载条件,较方便地研究土的动力特性。这包括很多结构的海洋基础,例如风电场和石油砖塔。VDDCSS还可以模拟偏向于某一方向而受力在另一个方向的情况,例如地震附近区域。VDDCSS系统如图1所示。

 

图1 动态循环单剪试验系统(VDDCSS)

 

  聂勇、樊恒辉、王中妮等采用温州大学VDDCSS系统,对固结试样开展了两组实验:第一组(单向循环单剪试验):试样在不同剪应变幅值下进行剪切试验,采用正弦波;第二组(水平双向耦合的循环单剪试验,即剪切方向变化的循环单剪试验):试样也在不同 下进行循环加载试验,采用正弦波,本组试验进行两水平向耦合,使每个循环剪切循环的方向不断变化,变化方式是以X 方向为轴,以原点为中心进行的摆幅剪切,摆幅分别为45°和90°。即先进行一次单向的循环剪切,然后进行第二次单向的循环剪切,方向和第一次的方向产生一个夹角。具体试验方案见下表。剪切完成之后再对试样进行固结研究其变形。

表1 循环单剪试验方案

 

  试验结果表明:

  (1)小应变条件下,软黏土表现出结构的各向异性,其随的增加逐渐减小,对G的影响也随的增加逐渐减小。

图2 土体应力-应变曲线

       

  (2)存在一个剪应变特征值 ,即当 <  时,剪切作用会轻微增加其他新方向的G;当 >  时时,无此现象。本文的 = 0.2%。

(a) =0.1%                                (b) =0.5%

图3 不同剪切条件下土样归一化剪切模量和循环圈数的关系曲线

 

  (3)单向剪切下G是平缓变化的,而双向剪切下G是波动变化的。剪切方向的变化(即双向剪切)会加快G的衰减,造成更低的G。


图4 不同剪应变幅值下土样归一化剪切模量和循环圈数的关系曲线

 

  (4)小应变条件下,u增加很小,剪切方向的变化对u影响很小,Hrc/H也很小。当0.1%<  <2%时,u 随 的增加急剧上升,剪应变方向的变化促进u增加,随 的增加这种影响逐渐加深。

(a) g = 0.1%                                   (b)g = 0.8%

图5 不同剪切方式下孔压比随时间的发展曲线

 

(5)随着剪切方向的变化,uamp 在一个循环周期是循环变化的;随着剪切的进行,uamp 是逐渐减小的。 = 0.8%时uamp 达到最大值。

图6 第50次的循环孔压幅值和剪应变幅值的关系曲线

 

  (6)当0.1%<  <2%时,Hrc/H 随 的增加而增加;当 <1%时,单向剪切后的Hrc/H 随的增加缓慢增加,而双向剪切的Hrc/H 随的增加快速增加;当 >1%时,Hrc/H 随 的增加缓慢增加;不同剪切方式下的Hrc/H 最终趋于一致。

图7 再固结过程中剪应变幅值和轴向变形曲线

 

 

请点击原文阅读以下最新科研成果:

循环剪切方向对饱和软黏土动静力特性的影响 聂 勇,樊恒辉,王中妮,贺志强

 

如果您对美国的ASTM规范《ASTM D 6528-00 Consolidated Undrained Direct Simple Shear Testing of Cohesive Soils》,可以联系欧美大地!

推荐方案
返回
官方微信
官方微博
红外热像仪,边坡监测,测斜仪,应变计,压力老化仪 高科技测试仪器全面解决方案提供者
  • 400-700-9998
  • 服务时间 : 周一至周日9:00-18:00
  • E-MAIL : marketing@epc.com.hk
大运彩票www.tokyu-rec.com版权所有 欧美大地公司 Copyright 2008~2018 Earth Products China Ltd. all rights reserved. 粤ICP备12064742号 大陆总部地址:广州市天河区体育东路116号财富广场西塔2301 香港公司地址:香港葵涌梨木道79号亚洲贸易中心12楼 热搜关键词:静态数据采集仪,手持式应变记录仪,多通道动态数据记录仪,汽车六分量测试系统,高速扩展扫描箱,超小型动态测试仪,混凝土雷达 混凝土电阻率测试仪,透火焰热像仪,无电缆静力触探,路面材料试验机,高温高压岩石三轴仪,长基距变形传感器,分布式光纤应变监测,静力水准仪
首页
产品世界
解决方案
关于我们
友情链接:皇冠彩票官网  全迅彩票注册  大运彩票  东方彩票  必发彩票  好彩头彩票  好彩头彩票  

免责声明: 本站资料及图片来源互联网文章,本网不承担任何由内容信息所引起的争议和法律责任。所有作品版权归原创作者所有,与本站立场无关,如用户分享不慎侵犯了您的权益,请联系我们告知,我们将做删除处理!