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水利学报 2酬年6 月 SHUIU XUEBAO 第 40 卷第6 期 文章编号:0559-9350(2仪渺)06-0667-06 饱和砂土液化后强度与变形特性的试验研究 王艳丽13 ，王勇3 (1.同济大学岩土及地下工程教育部敦点实验察，上海 2α)()92 ; 2. 同济大学地下建筑与工穆系，上海 2肌朋2; 3. 中国科学院武汉岩土力学研究所表土力学与工程国家贯重点实骏泼，湖北武汉 43ω71) 摘襄:利用双向振动-轴试验装麓，进行了饱和砂土液化后静力再加载试验。从砂土受振动街裁结束后所处的拉 伸、压缩两种状态出发，对饱和砂土液化后的强度变形特性进行分析，研究了液化程度和罔脱对饱和砂土液化后不 排水变形特性的影响。试验结果表明t 振后处于拉伸状态的试样，液化后的变形由低强度段、越线性强度恢复段和 次线性强度恢复段主段组成;振后处于压缩状态的试样，液化后的变形则只有次线性强度恢复段。提出了统…描 述两种状态下砂土液化后应力应变关系的二阶段模型，并给出了模型参数的推导过程。与试骏结果对比显示，该 模型的预测值与试验值吻合较好，该模型有较好的适用性。 关键词:饱和砂土;液化后变形;应力应变关系;循环加载:单调加载;统一本构模型 中图分类号:TV148 文献标识码:A 1 研究背景 被化是物质由固体状态转化为液体状态的行为相过程[110 在 20 世纪 ω 年代、70 年代中的几次大 地震如:日本新淌大地震、美国阿拉斯加大地摆、中国唐山大地麓中均出现因撒化导致堤防和其他建筑 物破坏的现象。因此，液化引起了人们的普遍关注[刻。饱和砂土掖化过程是土体有效应力衰腻的过 程[飞液化后大变形是指饱水砂土地基在地震液化后强度极低，在建筑物荷载或土体自熏作用下，地表 出现大的垂直向戚侧向变形的现象[列。与单纯的液化相比，液化眉大变形导致的破坏往往更为严熏且 发生极为普遍，几乎每次地摇导致的砂土液化都会伴有大变形的发性，产生灾难性的脂果时，所以对地 震液化脂砂土应力和变形特性的研究就显得尤为重要。在过去的…段时间盟许多学者对此进行了大盘 的研究。 Finn[6] 指出了残余强度和液化后大位移的分析方法。 Hamada 等[7] 根据地麓调查资料，应用数 理统计方法回归得到了地酣大位移的经验公式。 Yasuda 等[8] 通过室内实验建立了撒化后砂土的应力应 变现直钱模酬。 Vaid 等[9] 通过大最试输描油了砂土液化和液化盾的变形特性。 Shamoto 等[10ω11] 提出了 饱和砂土液化眉大变形的…种机理解释，并掘此建立了描述饱和砂土液化眉不排水单调剪切大变形的 本构模型。刘叹龙等[4J 基于掘功扭剪五轴试验结身是提出了一个反映砂土液化后应力应变特性的双曲绒 模型。张建民等[12] 进一步阐述了砂土液化眉大变形的机理，给出了物理概念明确并具有普遍性的确定 掖化后应力应变响应的关系式。这些研究一般仪带虑了砂土液化脂变形的低强度段和强度恢复段的韧 期，未考虑砂土液化眉应变达到一定程度盾的应力应变特性。 本文在前人研究的基础上根据室内试验成果，从砂土受振动荷载结束后所处的指伸、ffi 缩两种状态 出发，对砂土液化厉的服力应变发展的合过程进行分析，探讨了围压和液化租度对饱和砂土液化后不排 水变形特性影响，以进一步研究砂土液化后的强度和变形特性。 收稿日期g 双脚耐础 作者简介:玉梅iì8(1981 仆，女，河南平顶山人，憾士生，烹要从事翁石渗流力学与土动力学研究。E-mail:wyl仙h@I26.ωm 一 667 2 模型试验 2.1 试验仪器 本试验设备主要为 GDS lOHz/20kN 双向振动三轴系统，它是由英国 GDS 公司研制生产 的高精度三轴仪，利用高速直流伺服马达施加动荷载(轴向和径向)，根据电子荷重传感器和位移传感器 的反馈对荷载和变形的大小进行计算机控制，可以适用于 39.1 、 50 、 70 、 1∞m直径的试样。该仪器包 括:制动单元、三轴压力室和平衡器、围压控制器、反压控