土与结构界面力学特性研究综述.pdf

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1、486·建筑技术第44卷第6期2013年6月·ArchitectureTechnologyVo1．44No．6Jun．2013土与结构界面力学特性研究综述王成华，占川(天津大学建筑工程学院，300072，天津)摘要：土与结构界面力学特性的研究是解决土与结构物相互作用的前提。介绍特殊直剪试验及特殊单剪试验在界面力学特性方面的研究发展状况及研究成果和不同界面单元的优缺点及工程应用情况．不同本构模型及参数选取方法在界面数值计算中的应用，分析和讨论现有界面试验及数值模拟中存在的问题，提出影响界面力学特性因素的定量研究将是未来的研究方向。关键词：界面；直剪试验；单剪试验；数值模拟；本构模型中图分类

2、号：TU470．3文献标识码：A文章编号：1000—4726(2013)06—0486—05STATE—oF—THE—ART：MECHANICALPRoPERTlESOFINTERFACEBETWEENSOILSANDSTRUCTURESWANGCheng-hua．ZHANChuan(SchoolofCivilEngineering，Ti吼jinUniversity，300072，Tialljin，China)Abstract：StudYonmechanicalpropertiesofinterfacebetweensoilandstructureisaprerequisiteforso

3、lvingofsJ—structureinteraction．Thisarticlemainlyjntroducesthestudydevelopmentandresearchofinterfaceonmechanicalpropertiesbythedirectsheartestandsimplesheartest，italSOintroducestheadvantagesanddisadvantagesofdifferentinterfaceelementanditsapplicationinengineering，what’Smore，italSOintroducesthediff

4、erentconstitutivemodelandthewayofparameterselectioninapplicationsofnumericalcalculationofinterface，analysesanddiscussestheexistingproblemsintheexperimentandnumericalsimulationofinterface，andproposesquantitativestudyofinfluencefactorsonmechanicalpropertiesofinterfacewi儿bethefutureresearchdirection

5、s．Keywords：interface；directsheartest；simplesheartest；numericalsimulation；constitutivemodel土与结构界面是指由于受到结构的约束作用，在性。早在1961年，Potyondy就利用应力控制式和应变控土与结构的交界处存在着力学特性不同于一般土体的制式直剪仪研究了多种土料与结构物材料界面的力学区域。土与结构界面问题是土与结构相互作用研究中特性[1】。Clough等利用直剪试验研究土与混凝土界面的的一个重要组成部分，土与结构系统在受力变形过程力学特性，认为界面剪应力与相对剪切位移为双曲线中，土体和结构之间发生着

6、复杂的相互作用，结构对土关系圆。Desai等利用自行研制的大尺寸多自由度剪切体的约束作用使界面的力学特性与其他区域土体的力仪对界面的静力和动力特性进行试验研究[31。张晓锋等学特性不同，而界面的力学响应又会对结构的受力变利用应变控制式直剪仪，对淤泥质粉质粘土与钢材料形造成重要影响。本文从试验和数值模拟两方面分析界面进行直剪试验，认为土与钢材料界面剪应力与剪和讨论国内外对界面力学特性的研究成果，并提出今切位移呈双曲线关系，抗剪强度随法向应力的增加呈后界面力学特性的研究方向。线性增加，界面的摩擦系数却随法向应力的增加而减小【4】。胡黎明利用改进的直剪仪进行砂土与钢板的界面1试验研究剪切试验，

7、结果表明，相对粗糙度影响着界面的破坏模1．1特殊直剪试验式和破坏特点，他提出界面依据临界相对粗糙度分为特殊直剪试验是通过在常规直剪仪的下盒填放结光滑界面和粗糙界面[5~71。构材料，上盒填土，然后施加水平剪力，来量测上下盒卢廷浩和王伟等利用改进的直剪仪进行了粘土自相对位移、建立剪切应力应变关系、反映界面的力学特身、粘土与混凝土、粘土与石、粘土与砖4个含水率共64个试样的剪切试验，研究了含水率对不同界面的摩擦收稿日期：2013—01—