粗粒土-鋼界面往復剪切特性與強度弱化機理.pdf

1、長江上游河段坡陡流急、水位變幅大，地形、地質條件復雜，針對上述問題，大直徑鋼護筒嵌巖樁基礎能滿足深水碼頭建設需要，已在長江上游深水碼頭建設中推廣使用。施工工藝決定了鋼護筒嵌入基巖的深度很有限，但必須穿過全部地基土體，鋼護筒與地基土體就會形成鋼-土界面;嵌巖樁在使用過程中長期受到船舶撞擊力、系纜力等循環(huán)荷載的作用，使鋼-土界面發(fā)生往復剪切，鋼-土界面的力學特性對大直徑鋼護筒嵌巖樁的承載性狀必然產生影響，因此，本文選取重慶地區(qū)大量用作回填土

2、料的泥巖為材料進行室內試驗并結合離散元軟件(Particle Flow Code.PFC)，研究了鋼與土界面往復剪切的力學特性，具體研究內容和研究成果如如下:
　　(1)將ZJ型直剪儀改進為能夠滿足粗粒土-鋼界面往復剪切系統，主要增加了驅動器，法向、切向位移測量萬用表，行程開關，將剪切下盒替換為一定粗糙度的鋼板等。結果表明，該系統能夠得到較為可靠的試驗數據。
　　(2)分別揭示了初始法向應力、界面粗糙度以及試樣含水率對鋼-土

3、界面往復剪切特性的影響。利用改進的試驗儀器，研究了各因素下試樣剪切應力應變關系、法向位移、界面抗剪強度以及試樣c、ψ的變化規(guī)律。根據試驗結果分析，粗粒土-鋼界面往復剪切強度衰減主要是因為接觸面附近顆粒重分布以及顆粒破碎引起的。
　　(3)基于離散元原理，通過PFC2D建立了巖石試樣單軸壓縮模擬系統。對PFC內置的線性粘結接觸模型細觀參數進行了敏感性分析。利用不同細觀參數對宏觀力學特性影響的差異性，獲取了泥巖的細觀參數，通過與單軸壓