400-700-9998
采办
中国矿业大学课题组近日在岩土工程学术期刊《Acta Geotechnica》颁发了题为“Effect of reconsolidation degree on cyclic shear behaviors of soft clay subjected to sequential earthquake loading”（再固结度对陆续地震荷载作用下软粘土循环剪切行为的影响）的学术文章 。本钻研结合动三轴-单剪系统与孔压同步监测 ，追踪主-余震序列下软黏土孔压累积-模量退化-再固结复原过程 ，提出“余震附加劣化-间歇抑造”两阶段机造 ，揭示加快度-再固结度耦合对刚度衰减的调控法规 ，为震陷区地基抗震设计提供凭据 。
https://doi.org/10.1007/s11440-025-02845-y
*论文版权归原作者和出版方所有 ，本文仅为进建互换 。
以下是对这项成就的简要介绍：
论文提要
地震灾害往往会引发一系列余震 ，这些余震不成预防线会对土体造成进一步的粉碎 。
本钻研通过循环单剪试验 ，探求了软黏土在主震–余震序列荷载作用下的动力个性 。钻研利用等效循环剪应力和再固结度 ，分析了最大地震加快杜纂地震事务距离对软黏土循环剪切行为的耦合影响 。
钻研了局批注 ，余震荷载的陆续作用会导致软黏土力学机能的进一步劣化 ，阐发为循环孔隙水压力的持续累积以及动剪切模量的显著退化 。在加载间歇期间 ，再固结过程使土体排水并变得越发密实 ，从而有效抑造了后续加载阶段中循环剪应变的增长和有效应力的降低 。此表 ，基于地震加快度和再固结度 ，提出了若干用于预测动剪切模量及其退化参数的经验模型 。
钻研发现 ，当循环荷载幅值较幼时 ，再固结度的增长会推进刚度退化；然而 ，随着应力幅值的增大 ，再固结对软化速度的抑造作用逐步显露 。本钻研成就有助于更深刻地理解软黏土在地震序列作用下的动力行为 。
试验设备
本钻研使用了GDS电机节造的反压动单剪系统EMDCSS-CON等设备 。
有关图表
*图表为论文截图 ，版权归论文原作者和出版方所有 ，本文仅为进建互换 。
Fig. 1 Preparation and installation of simple shear specimens
Fig. 2 Cyclic loading-reconsolidation procedure in simple shear test
Fig. 3 Variation of vertical effective stress with time under different reconsolidation degrees
Fig. 4 Attenuation of vertical effective stress under various consolidation pressures and earthquake accelerations
Fig. 5 Variations of equivalent cyclic pore pressure with cyclic shear strain at σ′?v0=?104.4 kPa
Fig. 6 Variations of normalized equivalent cyclic pore pressure with cyclic shear strain under different consolidation pressures
Fig. 7 Variations of cyclic shear strain with OCReq under different stress amplitudes and reconsolidation degrees
Fig. 8 Variations of cyclic shear strain with OCReq under different initial consolidation pressures
Fig. 9 Variations of cyclic shear stress with cyclic shear strain
Fig. 10 Variations of dynamic shear modulus with number of cycles at σ′v0?=?104.4 kPa
Fig. 11 Fitting results for initial dynamic shear modulus under aftershock loading at σ′v0?=?104.4 kPa
Fig. 12 Comparison of test and predicted initial dynamic shear modulus under various consolidation pressures
Fig. 13 Fitting results for ultimate dynamic shear modulus under aftershock loading at σ′v0?=?104.4 kPa
Fig. 14 Comparison of test and predicted ultimate dynamic shear modulus under various consolidation pressures
Fig. 15 Variations of degradation index with number of cycles at σ′?v0=?104.4 kPa
Fig. 16 Variations of degradation index under mainshock loading with various consolidation pressures
Fig. 17 Fitting results for degradation parameter under aftershock loading
钻研结论
余震加载促使软黏土试样循环剪应变粉碎性增长、竖向有效应力大幅失落 ，将加剧结构震害并降低地基承载力；抗震设计必须计入余震附加危险 ，以提升结构在序列地震中的机能 。
在一样最大地震加快杜纂再固结度前提下 ，初始固结压力 104.4 kPa 的试样在主-余震阶段循环剪应变发展与有效应力衰减最为显著 ，较 174 kPa 与 243.6 kPa 工况更剧烈；故 9–21 m 领域内浅部软黏土层的抗震能力更弱 。
随再固结度提高 ，余震期等效循环孔压与循环剪应变增长被显著抑造；后续加载初始动剪切模量虽升高 ，但刚度退化速度同步加快 。地震距离对软黏土动力行为影响显著：耽搁距离可抑造土体变形、加快超孔压消散 ，然而也会加剧模量退化速度、显著降低土体刚度 ，反而不利于结构抗震 。
钻研成立了以再固结度、最大地震加快度及竖向固结压力为变量的软黏土动剪切模量与软化参数经验模型 ，可定量预测分歧埋深软黏土在分歧距离序列地震作用下的剪切模量演化 ，为软土区基础设施抗震设计提供凭据 。
备注：论文及提要等为论文原文的中文译文 ，仅供急剧参考；若遇语义或技术细节歧义 ，请以英文原文为准 。齐全钻研内容、参数取值及验证数据请查阅原文 。
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