基于循环剪切试验的砒砂岩-混凝土界面剪切特性研究

摘要

为研究动荷载对砒砂岩-混凝土界面剪切特性的影响，对内蒙古自治区鄂尔多斯市多处风机和桥梁进行现场调查，确定混凝土桩的布置形式和埋深；在此基础上，利用动态直剪仪在室内开展动荷载作用下砒砂岩-混凝土界面的循环剪切试验，分析荷载循环次数、剪切位移幅值及初始法向荷载对界面剪切特性的影响。结果表明：随着循环剪切次数增加，界面峰值剪应力、动剪切刚度和阻尼比逐渐减小；对比第1次与第30次循环剪切后的峰值剪应力发现，在初始法向荷载200 kPa、位移幅值2 mm条件下，峰值剪应力下降率最大（41.7%），而在初始法向荷载50 kPa、位移幅值5 mm时峰值剪应力下降率最小（18.5%）。在相同荷载条件下，剪切应力-剪切位移滞回曲线具有相似性；随着荷载增大，法向位移逐渐增加，在初始法向荷载400 kPa、剪切位移幅值5 mm时，法向位移达到最大值（1.912 mm）。土样在剪切过程中出现剪缩现象，峰值剪应力逐渐降低。研究结果可用于预测桥梁和风机在长期运营中的变形发展趋势，为鄂尔多斯砒砂岩分布区此类结构的安全运营提供重要的技术支撑。

关键词

砒砂岩 / 循环荷载 / 界面剪切 / 剪切特性