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饱和南京细砂动剪切模量特性的大型振动台试验研究 被引量:12
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作者 陈国兴 王炳辉 孙田 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期582-590,共9页
为了研究饱和砂土动剪切模量在振动孔隙水压力(简称孔压)升高和消散阶段的变化规律,开展了饱和南京细砂的大型振动台试验研究。基于试验数据,分析了加速度二次积分时合理选择带通滤波的低频和高频阀值的重要性,提出了由土层加速度时程... 为了研究饱和砂土动剪切模量在振动孔隙水压力(简称孔压)升高和消散阶段的变化规律,开展了饱和南京细砂的大型振动台试验研究。基于试验数据,分析了加速度二次积分时合理选择带通滤波的低频和高频阀值的重要性,提出了由土层加速度时程确定土体动剪切模量的方法。分析孔压升高和消散阶段土体的动剪切模量比与循环周数、孔压比、剪应变幅值的关系,结果表明:与孔压升高阶段相比,孔压消散阶段的动剪切模量比明显要低,将孔压升高与消散阶段的土体动剪切模量视为相同是不合适的;大型振动台试验给出的饱和南京细砂动剪切模量比随剪应变幅值增大而衰减的速度大于室内循环三轴试验给出的结果。 展开更多
关键词 大型振动台试验 饱和南京细砂 动剪切模量 孔压消散 二次积分
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饱和南京细砂液化后大变形特性试验研究 被引量:6
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作者 潘华 陈国兴 刘汉龙 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1475-1481,共7页
利用空心圆柱扭剪仪对饱和南京细砂进行液化后静力再加载试验,研究其液化后应力–应变关系及孔隙水压力(孔压)消散特性,发现饱和南京细砂液化后的应力–应变关系呈S型曲线形状、归一化消散孔压与偏应力呈线性关系,据此提出饱和南京细砂... 利用空心圆柱扭剪仪对饱和南京细砂进行液化后静力再加载试验,研究其液化后应力–应变关系及孔隙水压力(孔压)消散特性,发现饱和南京细砂液化后的应力–应变关系呈S型曲线形状、归一化消散孔压与偏应力呈线性关系,据此提出饱和南京细砂液化后的本构模型和孔压消散模型,并进行该模型的验证性试验,结果表明2个模型的预测值与试验值较为吻合;探讨初始有效围压、相对密度对饱和南京细砂液化后特性的影响,分析结果表明:初始有效围压对饱和南京细砂液化后的本构模型及孔压消散模型均有较大影响;相对密度仅对液化后的本构模型有较大的影响,而对孔压消散模型基本没有影响。 展开更多
关键词 土力学 饱和南京细砂 液化后大变形 本构模型 孔压消散模型
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饱和南京细砂初始液化后特大流动变形特性试验研究 被引量:4
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作者 庄海洋 胡中华 +1 位作者 王瑞 陈国兴 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期2164-2174,共11页
针对地震中倾斜场地砂土液化流动大变形特征与机理,以具有明显片状颗粒结构特征的南京细砂为研究对象,采用了英国GDS公司的动态空心圆柱扭剪仪,开展了饱和南京细砂液化后特大流动变形特性的循环扭剪试验研究,主要分析了橡皮膜效应、有... 针对地震中倾斜场地砂土液化流动大变形特征与机理,以具有明显片状颗粒结构特征的南京细砂为研究对象,采用了英国GDS公司的动态空心圆柱扭剪仪,开展了饱和南京细砂液化后特大流动变形特性的循环扭剪试验研究,主要分析了橡皮膜效应、有效围压、循环加载幅值和初始静剪应力等因素对南京细砂液化流动大变形特性的影响规律及其机理。试验结果表明:在其它条件不变时,随着有效围压增加,饱和南京细砂抗液化强度和抗单向液化流动累积变形强度都有所增加。当保持围压不变时,饱和南京细砂抗单向液化流动累积变形的强度有增加的趋势。随着初始静剪应力比的变大,南京细砂的抗液化和抗单向累积变形强度特征可以分为三个不同阶段。在无初始静剪应力条件下饱和南京细砂液化后仍以循环液化流动变形为主和单向流动累积变形为辅。但是,随着初始静剪应力比的增大,饱和南京细砂抗液化强度和抗单向液化流动累积变形强度明显降低,即主要发生单向液化流动累积变形破坏。当初始静剪应力比接近或超过循环动剪应力比时,饱和南京细砂的抗液化和抗单向流动累积变形的强度又明显增大,但仍以液化单向流动累积破坏为主。当初始静剪应力比继续增大到一定程度时,饱和南京细砂已经很难液化,其抵抗单向累积变形的强度也明显降低,主要原因应为此时试样发生的是塑性累积大变形破坏。同时,试验结果表明饱和南京细砂的液化后流动大变形特性也明显区别于含圆形颗粒为主的日本丰浦砂。 展开更多
关键词 饱和南京细砂 液化流动大变形 初始静剪应力比 循环扭剪试验
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饱和南京细砂孔压增量模型的普适性研究 被引量:4
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作者 王炳辉 陈国兴 李方明 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2010年第5期487-496,共10页
循环荷载作用下饱和砂土的孔压增长规律是土动力学的核心内容之一。基于笔者在给定相对密度、均等固结条件下饱和南京细砂的不排水等幅循环三轴试验结果建立的孔压增量模型,进一步进行了不同相对密度、不同固结比务件下饱和南京细砂的... 循环荷载作用下饱和砂土的孔压增长规律是土动力学的核心内容之一。基于笔者在给定相对密度、均等固结条件下饱和南京细砂的不排水等幅循环三轴试验结果建立的孔压增量模型,进一步进行了不同相对密度、不同固结比务件下饱和南京细砂的不排水等幅循环三轴试验,将上述均等固结的孔压增量模型拓展为适用于不同相对密度、均等和非均等固结条件的孔压增量模型。采用拓展后的孔压增量模型对试验结果进行分析的结果表明:通过该孔压增量模型预测验证试验的孔压与验证试验测试的孔压具有较好的一致性,说明该孔压增量模型具有普适性。 展开更多
关键词 饱和南京细砂 孔压增量模型 非均等固结 相对密度 等幅循环三轴试验
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复杂应力条件下饱和南京细砂门槛剪应变特性 被引量:1
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作者 潘华 陈国兴 《南京工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2011年第3期28-32,共5页
利用GDS空心圆柱扭剪(HCA)仪,对相对密度Dr=50%的饱和南京细砂进行三向非均等固结条件的循环扭剪试验,研究初始主应力方向角(α0)、初始偏应力比(η0)、初始平均有效主应力(p0)和初始中主应力参数(b0)4个初始固结应力参数对门槛剪应变(... 利用GDS空心圆柱扭剪(HCA)仪,对相对密度Dr=50%的饱和南京细砂进行三向非均等固结条件的循环扭剪试验,研究初始主应力方向角(α0)、初始偏应力比(η0)、初始平均有效主应力(p0)和初始中主应力参数(b0)4个初始固结应力参数对门槛剪应变(γt)的影响。研究结果表明:当其余的3个初始固结应力参数不变时,γt随着任一参数η0、p0或b0的增大而增大;α0对γt的影响较大,且当α0从0°到45°的增大过程中,γt逐渐变小;当α0从45°增大到90°的过程中,γt逐渐变大;当α0≈45°时,主应力方向对γt的影响起主导作用,偏应力比的影响被弱化。 展开更多
关键词 饱和南京细砂 初始应力状态 门槛剪应变 空心圆柱扭剪仪 循环扭剪
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饱和南京细砂永久应变势模型的试验研究
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作者 王炳辉 陈国兴 +1 位作者 刘汉龙 胡庆兴 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2011年第2期1-8,共8页
土单元永久应变势的预测模型是土动力学的重要研究内容之一。现有的土单元永久应变势模型没有反映振动孔压增长的影响,难以合理解释地震动作用引起的饱和砂土地基永久变形一般是由土层软化或再固结变形所致的机理。基于饱和南京细砂永... 土单元永久应变势的预测模型是土动力学的重要研究内容之一。现有的土单元永久应变势模型没有反映振动孔压增长的影响,难以合理解释地震动作用引起的饱和砂土地基永久变形一般是由土层软化或再固结变形所致的机理。基于饱和南京细砂永久变形动三轴试验结果的有效应力状态分析,研究了试样的永久变形与振动孔压增长的关系,建立了一个能反映振动孔压增长影响的土单元永久应变势模型,给出了土单元永久应变势的数学表达式,分析了土单元永久应变势模型参数的影响因素。初步的验证性试验表明:模型预测与试验测得的试样永久应变势与振动孔压增长曲线比较接近,说明该模型具有一定的合理性。 展开更多
关键词 饱和南京细砂 永久应变势 振动孔压 有效应力状态
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南京饱和细砂液化后大变形条件下动剪切模量衰减特征研究 被引量:3
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作者 庄海洋 胡中华 +1 位作者 王瑞 陈国兴 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期3445-3452,3461,共9页
针对南京饱和细砂液化后特大变形条件下(双幅剪应变接近100%)应力-应变关系特征,分析了有效围压和初始静剪应力比等因素对南京饱和细砂初始液化后特大变形条件下应力-应变关系曲线的影响规律,即在液化后多次循环加载条件下零有效应力阶... 针对南京饱和细砂液化后特大变形条件下(双幅剪应变接近100%)应力-应变关系特征,分析了有效围压和初始静剪应力比等因素对南京饱和细砂初始液化后特大变形条件下应力-应变关系曲线的影响规律,即在液化后多次循环加载条件下零有效应力阶段、剪胀阶段和反向卸载阶段的剪切模量随单向流动累积变形的衰减特征。结果表明:有效围压、初始静剪应力和循环加载幅值对南京饱和细砂初始液化后特大变形条件下应力-应变关系曲线在零有效应力阶段和剪胀阶段的剪切模量大小及其衰减特征的影响不明显,而对反向卸载阶段的剪切模量大小和衰减特征的影响相对较大。随着有效围压和加载幅值分别增大,南京饱和细砂初始液化后特大变形条件下应力-应变关系曲线反向卸载阶段剪切模量都有明显增大的趋势,同时其剪切模量随后续循环加载次数的衰减速度也变快。但随着初始剪应力的增大,该阶段剪切模量随后续循环加载次数的衰减速度有减慢的趋势。同时,基于试验结果,给出了南京饱和细砂初始液化后特大变形条件下应力-应变关系曲线在不同阶段的剪切模量与单向流动累积变形有关的衰减函数及其拟合参数确定方法。 展开更多
关键词 南京饱和细砂 液化流动特大变形 剪切模量衰减 循环加载幅值 初始剪应力比
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考虑饱和砂土液化阶段性特征的触变性流体本构模型
8
作者 王志华 纪展鹏 +3 位作者 衣睿博 张鑫磊 高洪梅 刘璐 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期2275-2283,共9页
合理评价循环荷载作用下饱和砂土的液化过程及性质演变规律,是解决液化砂土大变形问题的关键。通过饱和砂土不排水循环三轴试验,分析了饱和中密南京细砂液化阶段性特征,引入Gompertz函数来描述表观黏度与孔压比之间的关系,提出了一种修... 合理评价循环荷载作用下饱和砂土的液化过程及性质演变规律,是解决液化砂土大变形问题的关键。通过饱和砂土不排水循环三轴试验,分析了饱和中密南京细砂液化阶段性特征,引入Gompertz函数来描述表观黏度与孔压比之间的关系,提出了一种修正的孔压触变性流体模型,并验证了模型的合理性。①饱和砂土液化过程具有明显的阶段性特征,根据孔压比增长速率可分为固态土体阶段、固液相变阶段、触变性流体阶段和稳定性流体阶段,并基于其他学者的试验结果验证了四阶段特性及阶段划分方法的适用性。②采用Gompertz函数代替线性函数来描述表观黏度与孔压比之间的关系,并利用不同的破坏速率参数c来表征循环荷载作用下饱和砂土的不同阶段,提出了考虑液化阶段性特征的修正孔压触变性流体模型,为解决地震液化问题提供了一种新的统一方法。 展开更多
关键词 南京饱和细砂 砂土液化 孔压比 增长速率 液化阶段性 孔压触变性流体模型
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循环荷载作用下饱和砂土的性质演化规律及液化阶段性特征 被引量:5
9
作者 张鑫磊 衣睿博 +2 位作者 纪展鹏 高洪梅 王志华 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期157-167,共11页
正确认识饱和砂土在液化过程中的性质演变规律是解决可液化土层大变形问题的关键。通过饱和砂土不排水三轴试验,研究了饱和砂土液化过程中剪应力-剪应变关系、孔压增长速率和流动性的演化规律。发现饱和砂土由固态向液态的转变过程存在... 正确认识饱和砂土在液化过程中的性质演变规律是解决可液化土层大变形问题的关键。通过饱和砂土不排水三轴试验,研究了饱和砂土液化过程中剪应力-剪应变关系、孔压增长速率和流动性的演化规律。发现饱和砂土由固态向液态的转变过程存在显著的阶段性特征,饱和砂土的液化过程可根据孔压比增长速率特征点划分为固态、固-液过渡、触变性流体及稳定流体四个阶段,而土体的孔压比增长速率与其产生的残余剪应变相关;围压和循环应力比会影响土体液化过程中各阶段的持续时间,围压越低、循环应力比越高,饱和砂土越容易从固体阶段转变为流体阶段;饱和南京细砂从一个阶段进入另一个阶段的所需振次与对应的孔压比之间呈线性关系。 展开更多
关键词 南京饱和细砂 砂土液化 液化阶段性 剪应力-剪应变关系 孔压比增长速率 流动性
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振动孔压增量模型在ABAQUS软件中的实现 被引量:3
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作者 龙慧 陈国兴 +1 位作者 庄海洋 陈磊 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第S2期234-239,共6页
将依据动三轴试验建立的饱和南京细砂孔压增量模型三维化,嵌入到基于ABAQUS软件开发的修正的Davidenkov黏弹性本构模型模块中,以外挂FORTRAN子程序的方式,完成三维振动孔压增量模型在ABAQUS软件中的二次开发。对简单应力状态和复杂应力... 将依据动三轴试验建立的饱和南京细砂孔压增量模型三维化,嵌入到基于ABAQUS软件开发的修正的Davidenkov黏弹性本构模型模块中,以外挂FORTRAN子程序的方式,完成三维振动孔压增量模型在ABAQUS软件中的二次开发。对简单应力状态和复杂应力状态下的可液化地基进行数值模拟,初步验证该外挂子程序的有效应力分析能力及可靠性,表明该子程序能够较好地模拟液化场地的振动孔压发展过程,能合理地反映场地的地震液化特性和有效应力变化规律,预测场地的地震液化趋势。 展开更多
关键词 有效应力法 场地地震液化 饱和南京细砂 振动孔压增量模型 数值模拟
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Effect of Initial Stress Conditions on the Threshold Shear Strain of Nanjing's Saturated Fine Sand 被引量:4
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作者 Chen Guoxing Pan Hua 《Earthquake Research in China》 2010年第1期128-136,共9页
By using GDS dynamic hollow cylinder torsional apparatus, a series of cyclic torsional triaxial tests under complex initial consolidation condition are performed on Nanjing saturated fine sand. The effects of the init... By using GDS dynamic hollow cylinder torsional apparatus, a series of cyclic torsional triaxial tests under complex initial consolidation condition are performed on Nanjing saturated fine sand. The effects of the initial principal stress direction αo, the initial ratio of deviatoric stress η0, the initial average effective principal stress Po and the initial intermediate principal stress parameter b0 on the threshold shear strain γt of Nanjing saturated fine sand are then systematically investigated. The results show that γt increases as η0,p0 and b0 increase respectively, while the other three parameters remain constant. ao has a great influence on γt, which is reduced when ao increases from 0° to 45°and increased when α0 increases from 45° to 90°. The effect of α0 on γt, plays a leading role and the effect of η0 will weaken when ao is approximately 45°. 展开更多
关键词 Nanjing saturated fine sand Initial stress condition Threshold shear strain Hollow cylinder torsional apparatus Cyclic torsional triaxial
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