碎石土與混凝土接觸面力學特性單剪試驗研究.pdf

1、土與結構相互作用問題在土木工程中普遍存在，而土與結構接觸面的力學特性研究是解決土與結構相互作用問題的前提和基礎。本文以碎石土與混凝土接觸面為研究對象，開展大型單剪試驗研究，分析不同法向應力、碎石土不同細粒含水率、碎石土不同含石量對接觸面力學特性的影響，獲得接觸面剪應力與剪切位移的變化規(guī)律，根據(jù)試驗數(shù)據(jù)建立接觸面本構模型，并進行驗證，主要成果如下：
　　1）對碎石土進行了基本物理力學特性試驗，包括顆粒分析、界限含水率、相對密度、壓縮

2、特性、單剪試驗。
　　2）通過碎石土與混凝土接觸面單剪試驗研究，得到不同土體細粒含水率、不同含石量在不同法向應力作用下接觸面的力學特性。結果表明，在不同影響因素下，接觸面均表現(xiàn)應變硬化特性及剪縮現(xiàn)象；同一含水率和含石量條件下隨著法向應力的增加，接觸面的剪應力破壞值不斷增加；隨著含水率的增大，內摩擦角錯誤!未找到引用源。呈現(xiàn)出逐漸減小趨勢，而粘聚力c呈現(xiàn)緩步增大的趨勢；隨著含石量的增大，粘聚力c呈現(xiàn)逐漸減小的趨勢，而摩擦角?呈現(xiàn)出逐

3、漸增大趨勢，但隨著含石量大于65％，粘聚力c和內摩擦角?變化趨于平緩。
　　3）根據(jù)不同法向應力下各層土樣剪切位移沿試樣高度分布曲線圖可將接觸面剪切區(qū)分為三部分：剪切破壞區(qū)、擾動區(qū)和未擾動區(qū)。通過分析碎石土沿疊環(huán)高度的破壞情況，得到該級配碎石土與混凝土剪切錯動帶厚度約為60～80mm，為平均粒徑的12～16倍。
　　4）單剪試驗中接觸面剪應力和剪應變呈現(xiàn)出明顯的雙曲線關系，建立了適合碎石土與混凝土接觸面的本構模型，推導了模型