英国VJ Tech公司围压控制式动（循环）单剪试验系统在岩土工程中的应用

在海洋工程中，海洋波浪力是主要的环境荷载之一，在波浪作用下，海底土体和海工结构物地基受到周期荷载而导致强度下降，甚至导致海底土体滑动或地基失稳，造成海工结构物的失稳破坏。在海底土体稳定性以及海工结构物地基变形和稳定性分析的过程中，其结果的可靠与否很大程度上取决于对海洋土力学特性研究手段、方法的合理性。动单剪试验是在实验室模拟海洋波浪破坏作用、研究海洋土的动力特性的有效试验手段。

英国VJ Tech公司为此研发了一种围压控制式动（循环）单剪试验系统。该系统用于进行围压控制条件下土体的静态和动态单剪试验，可实现土样饱和、有效应力测量，动强度、动态模量、阻尼比等土体动态力学指标测试。

系统在试验过程中可控制排水、测量孔压，进而可以对有效应力进行测试。设备采用双向电机控制加载，两方向均设有限位开关。系统通过高速动态伺服控制器控制双向电机加载，该控制器通过网络与电脑端相连；孔隙水压力通过自动压力控制器测控；电脑测控软件可进行参数设置试验控制及数据采集整理。可分别进行试样高度维持恒定的剪切试验、保持竖向压力恒定的水平向压力循环剪切试验、保持试样高度恒定的水平向压力循环剪切试验、保持竖向压力恒定的水平向位移循环剪切试验、以及保持试样高度恒定的水平向位移循环剪切试验。可进行强震测试，可模拟波浪荷载作用。

围压控制式动（循环）单剪试验系统

与传统的动单剪试验系统相比，该试验系统试样位于压力室内，用柔性膜替代传统刚性膜，并可在剪切试验过程中控制土样围压，可以模拟海洋地基土体在承受围压条件下的剪切试验，进而可以更为真实的模拟海洋地基土在波浪荷载及地震作用下的力学特性。

围压控制式动（循环）单剪试验系统结构

西澳大学的J. Antonio教授应用该套系统进行了一系列海洋砂土复杂应力状态下力学特性试验，研究了海浪波浪力对离海岸基础设施影响。其研究揭示了围压对试样的形状、剪切过程中试样的横向表面积的变化以及试验中孔压的实际影响，并提出了一种新的兼顾中主应力影响的剪切试验结果计算方法，并用单剪变形时截断斜圆柱点处的三维应力进行了单剪试验。试验结果显示，围压控制式动（循环）单剪试验系统在剪切应变率、竖向应力和试件高度控制方面具有很好的性能。得到丰硕的研究成果。

西澳大学J. Antonio教授试验成果

VJ Tech围压控制式动（循环）单剪试验系在常规动单剪试验中引入围压控制，该试验系统试样位于压力室内，用柔性膜替代传统刚性膜，并可在剪切试验过程中控制土样围压，可以模拟海洋地基土体在承受围压条件下的剪切试验，进而可以更为真实的模拟海洋地基土在波浪荷载及地震作用下的力学特性。试验中土样受力更加符合海洋土体真实状态，更适用于海洋土体动力特性研究。

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