粗糙度对结构物-细砂界面剪切特性的影响

粗糙度对结构物-细砂界面剪切特性的影响

论文摘要

下部基础与土体界面的剪切特性对于整个结构的安全施工至关重要,地基上部土层中多见砂土层,砂粒径大小和结构物表面粗糙程度会影响下部基础的受力特性,对于研究砂土层下部基础的侧摩阻力具有重要意义。利用改进后的直剪仪,进行粒组为0.075~0.150 mm,0.150~0.300 mm的砂与人造粗糙混凝土板、钢板的界面剪切试验,研究不同砂粒组、不同粗糙度、不同法向应力下的钢-砂和混凝土-砂界面抗剪强度和界面剪切强度指标。结果表明:界面剪切应力-剪切位移关系可用双曲线模型描述,试验峰值剪切应力与模型峰值剪切应力的比值为0.85~0.95;峰值剪切应力随法向应力和粗糙度的增大而增加,粒组Ⅰ的较粒组Ⅱ略大,混凝土-砂界面峰值剪切应力较钢-砂界面的大;对于未刻纹路的结构物-砂界面剪切面为一移动的水平面,刻有纹路的结构物-砂界面剪切面由间断的水平剪切面和动态曲形剪切面构成;界面摩擦角随粗糙度增大而增加,粒组Ⅰ的抗剪强度指标较粒组Ⅱ略大,钢-砂界面摩擦角集中在23°~28°,混凝土-砂界面摩擦角集中在25°~31°。研究成果可为砂土层桩侧摩阻力估计和数值模拟提供参考。

论文目录

  • 1 界面剪切试验
  •   1.1 试验设备
  •   1.2 试验材料
  •   1.3 试验方案
  • 2 试验机理分析
  •   2.1 界面抗剪强度
  •   2.2 界面抗剪强度指标变化规律
  • 3 结 语
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 郭聚坤,雷胜友,魏道凯,寇海磊,王瑞

    关键词: 粗糙度,粒组,剪切面,界面摩擦角

    来源: 水利水运工程学报 2019年03期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 建筑科学与工程

    单位: 长安大学公路学院,山东交通职业学院公路与建筑系,中国海洋大学工程学院

    基金: 国家自然科学基金资助项目(51879246,51408439),潍坊市科技发展计划资助项目(2017GX083),中国海洋大学青年英才工程计划项目(841717014),山东省职业教育技艺技能传承创新平台(公路工程智慧检测技术传承创新平台)资助项目

    分类号: TU470

    DOI: 10.16198/j.cnki.1009-640x.2019.03.011

    页码: 85-94

    总页数: 10

    文件大小: 2909K

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