长安大学学报(自然科学版)2023,Vol.43Issue(2) :35-44.DOI:10.19721/j.cnki.1671-8879.2023.02.004

间断级配土石混合料力学特性试验和本构模型

Mechanical properties test and constitutive model of discontinuous graded soil-rock mixture

宋杨 孙宏渊 王清洲 孙文君 王磊 张志彬
长安大学学报(自然科学版)2023,Vol.43Issue(2) :35-44.DOI:10.19721/j.cnki.1671-8879.2023.02.004

间断级配土石混合料力学特性试验和本构模型

Mechanical properties test and constitutive model of discontinuous graded soil-rock mixture

宋杨 1孙宏渊 2王清洲 3孙文君 4王磊 5张志彬5
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作者信息

  • 1. 河北建筑工程学院土木工程学院,河北张家口 075031;河北水利电力学院交通工程系,河北沧州061001;河北水利电力学院河北省岩土工程安全与变形控制重点实验室,河北沧州061001
  • 2. 河北建筑工程学院土木工程学院,河北张家口 075031
  • 3. 河北工业大学土木与交通学院,天津300401
  • 4. 河北水利电力学院交通工程系,河北沧州061001;河北水利电力学院河北省岩土工程安全与变形控制重点实验室,河北沧州061001
  • 5. 河北水利电力学院交通工程系,河北沧州061001
  • 折叠

摘要

为研究山区筑路填料中常见的间断级配土石混合料的力学特性,采用SZ30-40DA大型三轴试验仪对间断级配土石混合料进行三轴剪切试验,分析了不同含石量和围压对间断级配土石混合料的应力-应变关系、抗剪强度参数、刚度、孔压、内摩擦角以及黏聚力的影响,并结合邓肯-张模型和幂律模型对间断级配土石混合料的适用性进行分析.结果表明:不同含石量下土石混合料的应力-应变曲线均呈现出应变硬化特征,无应变软化特征;当含石量较低时,应力-应变呈现出一条平滑的曲线,随着含石量增加,应力-应变曲线呈现出明显的"跳跃"现象;土石混合料的抗剪强度随含石量和围压的增加而增大;不同含石量混和料在剪切过程中,粗颗粒表现出不同的破碎程度,含石量增加破碎率增大;内摩擦角随含石量的增加而增大,而黏聚力随含石量的增加而减小,含石量(质量分数,下同)为70%时,内摩擦角达到最大,黏聚力最小;刚度在前期软化现象明显,随着含石量的增加,土体表现出一定的骨架作用,抵抗变形的能力增强;孔压受轴向应变和围压影响较大,随轴向应变的增大先增大后减小,随围压的增大而增大;邓肯-张模型在应用于间断级配土石混合料时存在一定的差距,而幂律模型的拟合度较邓肯-张模型更优,能更好反映间断级配下土石混合料的应变硬化特征.

关键词

道路工程/土石混合料/大型三轴试验/含石量/抗剪强度/本构模型

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基金项目

国家自然科学基金(51978237)

河北省自然科学基金(E2018412002)

河北省人才工程项目(A202101027)

河北省高等学校科研项目(ZD2021068)

河北省大学生科技创新能力培育专项()

出版年

2023
长安大学学报(自然科学版)
长安大学

长安大学学报(自然科学版)

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:1.011
ISSN:1671-8879
被引量1
参考文献量19
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