循环荷载下考虑主应力旋转的软土力学响应研究

目前用于轨道路堤分析计算的参数多是通过三轴试验获得，而列车荷载经过时土单元应力路径与循环三轴试验加载路径的显著差异可能导致预测失真而引发工程问题。针对某城市轨道进行了三维计算，并分析了移动列车荷载下土单元应力幅值、循环周数、主应力轴旋转的分布规律。在该基础上，采用空心圆柱循环扭剪试验对该复杂应力路径进行了模拟，研究了饱和软黏土的孔压及变形累积特性。结果表明，列车荷载经过时地基土单元大主应力将在(－90°,90°)内发生旋转；该主应力轴旋转将显著促进软黏土孔压和应变的累积，竖向应力幅值为15kpa时，循环扭剪试验产生的孔压值比循环三轴试验高77%，累积应变增大了近50%；随着循环应力水平提高，二者累积孔压及累积应变的差值还会进一步增大，甚至出现循环三轴下仅产生较小应变而循环扭剪下已破坏的本质性差异。