长期循环荷载下粗粒土应变累积与塑性安定准则研究

胡永利; 邬智峰; 张东杰; 李琼林; 王利平; 田光明; 王晓鹏

doi:10.13197/j.eeed.2025.0111

地震工程与工程振动 ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (01) : 103 -112. DOI: 10.13197/j.eeed.2025.0111

长期循环荷载下粗粒土应变累积与塑性安定准则研究

胡永利, 邬智峰, 张东杰, 李琼林, 王利平, 田光明, 王晓鹏

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摘要

压实粗粒土作为铁路路基基床表层的填筑材料，其在长期列车循环荷载作用下的动力响应对于整个路基结构的服役性能至关重要。文中研究进行了一系列循环三轴试验，以探究细颗粒含量、围压和循环应力幅值对粗粒土累积行为的影响。研究结果表明，在相同的循环荷载作用下，细颗粒含量较高的试样产生更少的累积轴向应变。此外，粗粒土试样在较高的围压或较低的循环应力幅值作用下产生的累积轴向应变也较少。随后，根据一个通用的安定准则确定了不同细颗粒含量粗粒土的塑性安定极限。结果表明，随着细颗粒含量的增加，粗粒土试样的塑性安定极限逐渐增大。在较高的围压作用下，粗粒土对应的塑性安定极限也更高。此外，通过在p-q平面上绘制与粗粒土塑性安定极限相对应的应力状态，建立细颗粒含量系数(fine content, FC)与现有安定准则中模型参数之间的关系式，进而提出了适用于不同细颗粒含量的粗粒土的统一塑性安定准则。研究成果可为铁路路基的设计和稳定性评估提供理论基础。