纤维纱加筋黄土动力变形动强度及震陷特性试验研究

doi:10.13722/j.cnki.jrme.2019.0486

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摘要将人工合成类纺织废弃涤纶布料进行开松、分梳、切断形成涤纶纤维纱，将具有良好抗酸碱腐蚀性能的涤纶纤维纱按照一定掺加比例与素黄土拌合制成纤维纱加筋黄土。利用新型伺服液压缸驱动动单剪仪对素黄土及纤维纱加筋黄土进行动力特性试验研究。分析其动应力–应变关系、阻尼比特性、动强度特性及震陷等变化规律。试验结果表明：同一动剪应变条件下，纤维纱加筋黄土的动剪应力大于素黄土；同一破坏振次条件下，随着纤维纱掺加比例的增加，动剪应力呈现先增大后减小的变化趋势，当纤维纱掺加比例为0.20%时，动剪应力最大；随着法向固结应力的增大，素黄土及纤维纱加筋黄土的动剪应力随之增大；同一法向固结应力条件下，阻尼比随着纤维纱掺加比例的增大而增大；不同纤维纱掺加比例的加筋黄土动剪应力比与破坏振次的关系可近似归一化处理；一定振次条件下素黄土及纤维纱加筋黄土的残余应变均随着循环动剪应力的增大而增大；同一循环动剪应力条件下纤维纱加筋黄土的残余应变小于素黄土的残余应变；同一循环动剪应力条件下随着纤维纱掺加比例的提高，加筋黄土的残余应变减小；随着振次的增加，残余应变呈逐渐增大的变化趋势；震陷临界动剪应力随纤维纱掺加比例的增加呈先缓慢增大，再急剧上升，最后趋于稳定的变化趋势；根据试验曲线及相关数据确定出提高黄土抗震陷性能的最佳纤维纱掺加比例为0.20%。

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关键词 ：土力学, 纤维纱加筋, 黄土, 动单剪仪, 动应力&ndash, 动应变, 动强度, 震陷, 临界动剪应力

Abstract：将人工合成类纺织废弃涤纶布料进行开松、分梳、切断形成涤纶纤维纱，将具有良好抗酸碱腐蚀性能的涤纶纤维纱按照一定掺加比例与素黄土拌合制成纤维纱加筋黄土。利用新型伺服液压缸驱动动单剪仪对素黄土及纤维纱加筋黄土进行动力特性试验研究。分析其动应力–应变关系、阻尼比特性、动强度特性及震陷等变化规律。试验结果表明：同一动剪应变条件下，纤维纱加筋黄土的动剪应力大于素黄土；同一破坏振次条件下，随着纤维纱掺加比例的增加，动剪应力呈现先增大后减小的变化趋势，当纤维纱掺加比例为0.20%时，动剪应力最大；随着法向固结应力的增大，素黄土及纤维纱加筋黄土的动剪应力随之增大；同一法向固结应力条件下，阻尼比随着纤维纱掺加比例的增大而增大；不同纤维纱掺加比例的加筋黄土动剪应力比与破坏振次的关系可近似归一化处理；一定振次条件下素黄土及纤维纱加筋黄土的残余应变均随着循环动剪应力的增大而增大；同一循环动剪应力条件下纤维纱加筋黄土的残余应变小于素黄土的残余应变；同一循环动剪应力条件下随着纤维纱掺加比例的提高，加筋黄土的残余应变减小；随着振次的增加，残余应变呈逐渐增大的变化趋势；震陷临界动剪应力随纤维纱掺加比例的增加呈先缓慢增大，再急剧上升，最后趋于稳定的变化趋势；根据试验曲线及相关数据确定出提高黄土抗震陷性能的最佳纤维纱掺加比例为0.20%。

Key words：土力学；纤维纱加筋；黄土；动单剪仪；动应力&ndash 动应变；动强度；震陷；临界动剪应力

引用本文:

褚峰1，2，罗静波3，邓国华4，邵生俊5，于永堂3. 纤维纱加筋黄土动力变形动强度及震陷特性试验研究[J]. 岩石力学与工程学报, 2020, 39(1): 177-190.
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链接本文:

https://rockmech.whrsm.ac.cn/CN/10.13722/j.cnki.jrme.2019.0486 或 https://rockmech.whrsm.ac.cn/CN/Y2020/V39/I1/177

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