原文传递
砂-钢界面强度发挥特性及细观机制试验研究
| 论文题名： | 砂-钢界面强度发挥特性及细观机制试验研究 |
| 关键词： | 海洋平台;桩基础;循环荷载;桩-土界面强度 |
| 摘要： | 海洋平台是人类进行海洋空间及能源开发的重要载体，桩基础是海洋平台的主要基础形式。在复杂的海洋风、浪、流动力环境中，海洋多桩基础将持续承受竖向循环荷载作用，可能导致桩基承载力持续降低，产生过度的累积变形，甚至威胁海洋平台安全。循环荷载下桩-土界面强度的持续弱化是导致桩基承载力循环弱化的主要原因之一。 针对此问题，本文开展了系列等刚度边界条件下石英砂/钙质砂-钢界面循环剪切试验，基于自主研发的界面剪切试验装置，采用QICPIC粒度粒形分析仪定量评估颗粒特征，结合数字图像处理技术（VIDI/PIV），研究了剪切模式和界面特征对砂-钢界面强度发挥特性的影响机制。本文主要研究成果如下： 1、单向剪切过程中，土样内部砂颗粒受力状态发生改变，颗粒位置重新调整，导致颗粒间距减小，土样密实度增加，法向应力发生衰减，并形成具有强烈方向性的土骨架结构。随着单向剪切距离的增加，土样法向位移和破碎带厚度均逐渐增大并趋于平缓，界面粗糙度逐渐减小。 2、循环剪切反向时，砂颗粒再次受力失衡发生位置调整，剪切带区域颗粒水平位移急剧增大，法向应力急速衰减，土体压应变增大。循环剪切幅值越大，颗粒排布重塑越充分，界面法向应力衰减越快。破碎带的存在使土样剪胀剪缩幅度增大，法向应力衰减速度提高，界面摩擦角增大。 3、砂颗粒粒径越大，形状越规则，细颗粒含量越少，钢界面粗糙度越小时，法向应力的衰减速度越慢；砂-钢界面摩擦角随着砂颗粒粒径增大、土体细颗粒含量降低、钢界面粗糙度减小而减小。法向应力的衰减主要发生在第1个循环剪切周期内。 |
| 作者： | 李佳豪 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 国振;马元 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江大学 |
| 学位年度： | 2021 |
检索历史
应用推荐
