地震P波和S波耦合的变围压动三轴试验模拟 谷川 图文.doc

地震P波和S波耦合的变围压动三轴试验模拟_谷川_图文第34卷第10期岩土工程学报 2012年10月 Chinese Journal of Geotechnical Engineering Oct. 2012 地震P波和S波耦合的变围压动三轴试验模拟谷川1,蔡袁强1,2,王军2 (1. 浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室,浙江杭州 310027;2. 温州大学建筑工程学院,浙江温州 325035 摘要:地震发生时,尤其是直下型地震发生时,P波对场地土体的作用不可忽略。通过变围压动三轴设备施加的特殊应力路径,模拟了P波和S波耦合对饱和软黏土动力特性的影响,即循环剪应力和循环正应力耦合对饱和软黏土动力特性的影响。试验结果表明:变围压动三轴试验得到的包括循环剪应力和循环正应力的应力路径可以较好地模拟P波和S波的耦合作用;循环剪应力和循环正应力的相位差对饱和软黏土的动强度有较大的影响,当相位差为180°时,土体的动强度最低,当相位差为0°时,动强度最高;随着循环正应力幅值的增大,土体的动应变发展速度与常规恒定围压动三轴试验下的动应变发展速度相比,差距逐渐增大。这些发现一方面表明强震过程中P波的作用不可忽略,另一方面表明,在某些情况下,常规恒定围压动三轴试验高估了饱和软黏土的动强度,对抗震设计不利。关键词:地震;动三轴;变围压;循环荷载中图分类号:TU435文献标识码:A文章编号:1000–4548(201210–1903–07作者简介:谷川(1986–,男,山东济宁人,博士研究生,主要从事土动力学方面的研究工作。E-mail:cleg19862008@。CouplingeffectsofP-wavesandS-onfiningpressureGUChuan1,CAIYuan-qiang1,2,WANGJun2(,ZhejiangUniversity,Hangzhou310027,China;,WenzhouUniversity,Wenzhou325035,ChinaAbstract:Intheearthquakeswithhighintensities,theeffectsofP--wavesandP--wavesandP-,.,whenthephaseangleis180°,thecyclicstrengthisthelowest,andwhenthephaseangleis0°,,-wavesaresignificant,andinsomecasestheconventionalcyclictriaxialtestsmayoverestimatethecyclicstrengthofsaturatedclays,:earthquake;cyclictriaxialtest;onfiningpressure;cyclicloading0 引言地震荷载下土体的软化、破坏(对于细砂、粉砂等为液化以及沉降(震陷一直是土动力学研究的重要内容[1-2]。但是,作为一种具有偶然性、随机型以及多向性等复杂特性的动力荷载,地震荷载一直难以较好地被模拟。在理论分析中,一般通过波动理论研究地震荷载下土体的动力响应[3-5];在室内试验中,则主要通过动单剪、动三轴、动扭剪等单元试验或者振动台、离心机等模型试验研究地震荷载[6-9]。在常规动单剪、动三轴、动扭剪试验中,一般根据Seed于1972年提出的简化方法[10],将地震荷载简化为一个垂直向上传