施加0.2Hz的循环应力σd.如果σj/σf>0,随循环次数增加,土样沿σj方向产生循环累积应变εp.按(εε15%的破坏标准控制试验循环次数N.如果σ0,没有循环累积应变,随循环次j+p)=j/σf=

数增加,土样的振动应变ε15%破坏标准控制N.σ50kPa.d逐渐增大,此时按εd=3=

1.2　考虑循环应力历史影响的试验数据分析方法及试验结果　首先分析地基土单元动静耦合过程与UU循环三轴试验土样之间对应关系.如果地基中一个土单元的初始静应力为(σj)1,σd循环N次后,产生的累积应变为εσ这p,此时的静应力变为(j)2,σd继续循环作用时它的动强度如何变化.在UU循环三轴试验中,相当于静应力为(σj)2的一个土样,循环应力历史使其产生了εp,σd作用下再循环多少次破坏.显然,在UU循环三轴试验中,可用εp记忆循环应力历史.以下将循环应力历史产生的ε当ε0时,土样达到破坏p记为εh,进一步,说明循环应力历史对破坏次数的影响.h=

标准ε如果εεf所需的循环次数为Nf.j<εh+j<εf,且εh对应的循环次数为Nh,那么土样达到εf时的循环次数就变为Nf1=Nf-Nh.于是,一旦已知土单元当前的σj与εh,就能够依据静应力不变的UU循环三轴试验得出的εp-N关系确定相应的循环破坏次数,整理出考虑循环应力历史影响的动强度曲线.

根据以上分析,图1给出了σ0.2时,具有不同ε图中,用UU动、静j/σf=h时的动强度曲线.

强度比表示UU动强度大小.由此可知,随εh增加,相同循环应力作用下的循环破坏次数减少.An-dersen将(σj+σd)定义为循环强度,进而分析循环强度随σj的变化关系.依据考虑循环应力历史的动强度曲线,可以得出相应的循环强度比随静应力比的变化关系,图2给出了其中一种情况

.[6]

图1　循环应力历史对动强度曲线的影响(σ2

)j/σf=0.图2　循环强度随静应力的变化(ε)h=5%

2　考虑动静耦合效应的软土地基循环承载力分析方法

2.1　土的本构关系与应力状态的等效　已有研究表明,用有限元法计算软土地基的不排水静承载力时,可依据Mises屈服条件,使用理想弹塑性本构关系.在计算软土地基的循环承载力时,仍采用理想弹塑性关系,且依据循环强度确定其中的屈服极限,又参考静应力应变曲线,将弹性模量(以下称计算模量)取为强度的某一倍数.由于可用八面体剪应力表示Mises屈服条件,所以能够借此建立循环三轴试验土样与地基土单元之间的应力状态等效关系.通过简单推导可得式(1)与式(2).进一步,借助八面体剪应变建立两者应变状态之间的等效关系,见式(3).

σjσdεaτ8j2Δτ82γ82(1)(2)(3)[4,7]

式中:σ——循环三轴土样的静应力;τ——地基土单元的静八面体剪应力;σ——循环三轴土样j—8j—d—

的循环应力;Δτ8———循环荷载引起的地基土单元附加八面体剪应力,εa———循环三轴试验土样的轴向应变;γ——地基土单元的八面体剪应变.8—