基于砂土三轴循环试验的长期累积变形显式模型研究

摘要

风力发电机组在服役周期内，要经受长期循环荷载作用，风电基础周围的土体易发生逐步累积的变形，进而对风电机组的安全稳定运行产生影响．我国风电场建设场地中广泛分布砂土地基，为深入探讨砂土在这类循环荷载条件下的长期变形特性，本文开展了针对饱和丰浦砂的三轴排水剪切试验，加载形式包括静力加载与周期性循环加载，并系统分析动偏应力、静偏应力及初始径向围压等关键因素对累积变形发展的影响．由于结构简洁且工程适用性强，显式类型的累积变形模型常被用于描述砂土在长期循环作用下的响应特征．基于试验结果，构建了适用于饱和丰浦砂的循环应变显式预测模型，并给出模型相关参数．比较两种不同偏应力表达式的差异，从力学角度阐释初始固结状态及动偏应力对累积变形演化的控制机制．通过将模型预测结果与实测三轴排水循环剪切试验数据进行对比，验证了所提显式模型在模拟砂土长期累积变形方面的有效性与合理性．

关键词

砂土 / 三轴剪切试验 / 显式模型 / 长期循环累积变形