的关系曲线。
2.1 土体的密实度与粘聚力和内摩擦角的关系 由试验数据得到剪应力与剪切位移曲线关系,如
图2所示。
剪切位移/mm a)CO=12%./)=-80%
由试验数据对极限剪应力与密实度和法向应力拟
合可得到相应的拟合方程,见表2、3及图3、4。
裹2 剪应力与密实度的拟合方程
Table 2 The fitting equation of shear stress and density
裹3 剪应力与法线应力的拟合方程
Table 3 The fitting equation of shear stress andnormal stress
d室长蠲蜜
剪切位移/ram
b)∞=12%,D=85%
圈3 剪应力与密实度的拟合曲线
Fig.3 The fitting curve of shear stress with different degree of compaction
£芒R崔豁
剪位移/nun
c)∞=12%。D=90%
19.9
19.7
l
密实度,%
d)∞=12%
图2 不同密实度情况下的剪切强度
19.5
19.3
19.1腰
-s,誓
18.7
18.5
18.3
18.1
圈4 剪应力与法向应力的拟合曲线 Fig.4 The fitting curve of shear stress 嘶th normal stress
由图2—4以及表2、3可知:土体与结构物接触面 的抗剪强度随着正应力的增大而线性增加。当含水率 一定时,随着密实度的增大,剪应力线性增加,其原 因主要是粘聚力与摩擦角随密实度的线性增大,如图
2中d)所示,从而验证了可利用Mohr.Coulomb准则 建立土与混凝土等结构物接触面强度公式的正确性。
Fig.2 Shear strength wi曲different degree of compaction
Mohr-Coulomb强度公式表示为:
r=Dknan妒,
式中:c为接触面粘聚力; 妒为接触面内摩擦角; 仃为法向正应力。
从以上分析说明,土的密实度对接触面剪切特性 有一定影响,土体越密实,土的强度越高,从而增强 接触面的抗剪性能。随着密实度的增大,内粘聚力增 加,这可从土体内部结构分析:土体越密实。土颗粒 间以及土颗粒与结构物间的咬合作用越强,使得其间 结合力越大,这结合力便是土体的内粘聚力,同时这 也增大了接触面间的摩擦角。
2.2 土体的含水量与粘聚力、内摩擦角的关系 当压实度控制在80%时,探讨土体含水量对抗剪
强度的影响,得到图5所示的关系曲线。
圈5 不同含水率情况下的剪切强度
Fig.5 Shear strength喇th different water content
由图5中的d)所示,土体的抗剪强度对含水率的 变化较为敏感,含水量增大或减小,接触面粘聚力与 摩擦角呈现明显的变化趋势,其表现为,随着含水率 的增大,土与混凝土块接触面的摩擦角线性减小,最 后趋于稳定;接触面粘聚力先是增大,达到一峰值后迅 速减小,与峰值粘聚力对应的含水率约在15%~18%。 然而,此时的含水量正好是土体本身处于塑性状态的 含水量,在上覆压应力作用下,土与结构物达到最佳 的粘结状态,从而界面粘聚力达到峰值,随后粘聚力 迅速减小的原因可能是多余的孔隙水汇集在土与混凝 土块的接触面,形成一层薄结合水膜,结合水膜起到 了润滑作用,削弱了接触面粘聚力,从而降低了土体 与结构物之间的抗剪强度。
3 结论
本文通过多组土与混凝土试块的直剪试验,得到 了不同密实度、不同含水率情况下土与结构物接触面 的剪切特性试验数据,并得到如下结论:
1)土与混凝土块接触面的剪应力符合MOh r— Coulomb准则强度公式f=叶仇an 9,从而可通过直剪摩 擦试验量测C与妒等参数值,建立土与结构物接触特性 研究的本构模型。
2)土与混凝土块接触面抗剪强度随土体干密度的 增大而增大,随土体含水率的增大而呈现出线性减 小。从本文分析可知,抗剪强度的大小基本上受接触 面粘聚力大小的影响,粘聚力与摩擦角对水的敏感性 较大。
3)由试验数据分析可知,土与结构物间的界面抗 剪强度受含水量的影响较大,因此,在边坡支护或填 土路堤施工时,要注意对工程进行防水处理,控制土 体含水量在塑性状态附近为宜。
Bridge[J].Journal ofBeijing Institute ofCivil Engineeringand
Architecture,200l,17(Special ofSchoolfoUow):23—28.
【4】丁汉山,刘华,胡丰玲,等.高架桥弯梁抗扭稳定性分 析fJ】.交通运输工程学报,2004(9):4-3.
Ding Hanshan,Liu Hua。Hu Fenghng,et a1.Overturning Stability Analysis ofCurvexl Box Gigder Bridge[J].Joumal of Traffic and Transportation Engineering.2004(9):4—3.
【5】范立础.桥梁-丁程【M1.北京:人民交通出版社,2000.
Fan Lichu.Bridge Engineering[M].Beijing:China Commu-
nications Press,2000.
【6】邵容光.混凝土弯梁桥【M】.北京:人民交通出版社,1996.
Shao Rongguang.Concrete Curved Girder Bridge[M].
Beijing:China Communications Press,1996.
【7】王钧利,贺拴海.高墩大跨径弯桥在悬臂施工阶段刚构的 非线性稳定分析【J】.交通运输工程学报,2006,6(2):30-
34.
Wang Junli,He Shuanhal.Nonlinear Stability Analysis of Long-Span Curve Bridge with High Piers During Cantilever Construction[J].Journal of Traffic and Transportation
Engineering,2006,6(2):30-34.
【8】唐承平.大跨连续刚构桥高墩稳定问题研究现状叨.四川
建筑科学研究,2008.34(6):68-70.
Tang Cbengping.The Review on the Stability of the Present
Research of Long-Span Rigid Frame Bridge with High Piers(责任编辑:南粤论文中心)转贴于南粤论文中心: http://www.nylw.net(南粤论文中心__代写代发论文_毕业论文带写_广州职称论文代发_广州论文网)