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土與結(jié)構(gòu)接觸面是工程中經(jīng)常遇到的,剪切試驗(yàn)是研究界面特性的主要方法之一。單剪試驗(yàn)既可以研究界面的特性,又可以考慮土體受力變形的實(shí)際特征,土體變形和界面錯(cuò)動(dòng)位移的關(guān)系是尚未被注意的問(wèn)題。通過(guò)淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土的靜、動(dòng)力單剪試驗(yàn)和進(jìn)行不同法向應(yīng)力、不同剪切應(yīng)力幅值的對(duì)比試驗(yàn),得到界面位移與循環(huán)周數(shù)、土體應(yīng)變的試驗(yàn)曲線。結(jié)果表明,靜力單剪試驗(yàn)的初期剪應(yīng)力迅速增大,其后增長(zhǎng)速率逐漸減小,沒有出現(xiàn)軟化現(xiàn)象;在剪切初期,主要是土體發(fā)生剪切位移,達(dá)到一定位移量后,土體和鋼板之間開始出現(xiàn)較為明顯的滑移;在一定的土體應(yīng)變范圍內(nèi)靜力單剪界面錯(cuò)動(dòng)位移和土體應(yīng)變有近似線性關(guān)系;動(dòng)力單剪的界面錯(cuò)動(dòng)位移和土體應(yīng)變有很好的線性關(guān)系;靜動(dòng)力試驗(yàn)界面位移與土體應(yīng)變關(guān)系線的斜率總體上靜力試驗(yàn)結(jié)果高于動(dòng)力試驗(yàn)值,線性關(guān)系的斜率變化范圍不大。
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疏排水沉降引起的豎直附加力導(dǎo)致了華東地區(qū)多個(gè)立井井筒破裂,高應(yīng)力下土與結(jié)構(gòu)界面剪切特性研究是解決這一工程問(wèn)題的關(guān)鍵.在自行加工、改造的高應(yīng)力單剪儀試驗(yàn)系統(tǒng)上進(jìn)行了一系列單剪試驗(yàn).試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析表明高應(yīng)力下砂土同鋼材界面剪應(yīng)力-剪切位移關(guān)系可用非線性彈性-理想、塑性本構(gòu)關(guān)系描述;高應(yīng)力下界面的強(qiáng)度準(zhǔn)則符合無(wú)粘聚力的莫爾-庫(kù)侖公式表示.
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