不排水条件下颗粒破碎粗粒土的动力特性分析

摘要

地震荷载作用下堆石等土料会发生颗粒破碎，从而导致其动力特性与不发生颗粒破碎的土料有很大的区别。为了探讨破碎粒状材料在循环荷载作用下的力学特性，对人工制备的粒状破碎土料进行了频率为1.0 Hz的循环加载固结不排水(consolidation undrained, CU)三轴试验，试验围压为100、200、300、400 kPa。研究结果表明：试样均为压缩破坏，呈应变硬化型；且不同激振力下的轴向应变曲线分为三段，即初始骤升段、中间平衡段和最终破坏段，并且每一阶段的长短和试样的变化均有所不同；动孔压随循环振次增大而增大，且在相同围压下激振力越大动孔压上升得越快。对动强度曲线分析发现，应力比越小动强度曲线越低；阻尼比整体上随着动剪应变的增大而逐渐增大，并且相同围压下激振力越小则阻尼比越小。颗粒破碎的影响因素有激振力、围压和振次等共同作用，不同围压(激振力)下各因素的影响大小不一、此消彼长，且随着围压增大颗粒破碎程度均逐渐增大。

关键词

循环加载 / 颗粒破碎 / 动强度 / 动应力应变