地鐵循環(huán)荷載下凍融土剛度、阻尼特性試驗研究.pdf

1、凍結法常用于地鐵聯絡通道和進出洞的施工，其原理是通過冷卻液循環(huán)使土體降溫凍結，從而滿足土體強度和防滲的要求。使用凍結法后，土體受凍脹融沉作用，剛度和阻尼均發(fā)生變化，在運營期列車動載作用下，凍融區(qū)成為地鐵線路上的一處薄弱環(huán)節(jié)，因此有必要對地鐵循環(huán)荷載下凍融土的剛度和阻尼特性做深入研究。
　　本文主要本文借助室內GDS動三軸儀，對軟土施加循環(huán)動荷載，從而模擬地鐵循環(huán)荷載作用，得到循環(huán)荷載下凍融土的滯回曲線、剛度和阻尼的變化規(guī)律，并研究

2、凍結溫度和初始固結度對凍融土剛度、阻尼的影響。尋找適用的函數模型描述凍融土剛度軟化過程，對阻尼的計算方法進行歸納和完善，并深入分析凍結效應和固結效應在荷載循環(huán)途中的作用機制。本文主要創(chuàng)新點和結論如下:
　　(1)循環(huán)荷載下凍融土的滯回曲線發(fā)展呈現階段性和自相似性，滯回曲線的形狀取決于應變和應力的滯后關系，同時由于凍融和固結作用，呈半月、橢圓者柳葉等形態(tài)。從應力應變相位角度，解釋阻尼力和塑性變形對滯回曲線形狀變化的影響，以及兩者作用

3、范圍和大小變化。
　　(2)建立凍融土剛度軟化的分段函數模型，把凍融土剛度軟化分為線性軟化和穩(wěn)定不變兩個階段，拐點位于3000-8000次循環(huán)左右。借助模型所定義的參數研究凍融效應和固結效應，發(fā)現凍融會增加土體剛度軟化的程度和速度;固結效應與凍融相反。
　　(3)對現有阻尼計算方法做了對比歸納，采用面積迭代法計算凍融土的阻尼比。循環(huán)荷載下阻尼發(fā)展分為快速衰減和穩(wěn)定不變兩個階段，且衰減速度快于剛度。
　　(4)應力幅不變