界面直剪试验方法、弱化试验方法、界面直剪试验装置与流程

1.本发明属于土工直剪试验技术领域，尤其涉及一种界面直剪试验方法、循环荷载的界面强度弱化试验方法、界面直剪试验装置。


背景技术：

2.目前，直剪仪构造简单，试样的厚度薄，固结快，试验历时短，操作方便；仪器盒的刚度大，试样没有侧向膨胀的可能，根据试样的竖向变形量就能直接算出试验过程中的试样体积变化，提高了试验结果的相关性。与此同时它也存在边缘应力集中、剪切面不断缩小、轴向力偏心加载、存在未知的水平摩擦影响等缺点，土体的排水条件难以严格控制，为了更好的模拟工程实际，解决不同材料界面接触的力学问题，需要对其进行不断的改进和完善。在直剪的基础上，研发出界面直剪设备。
3.通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有的界面直剪试验方法边缘应力集中、剪切面不断缩小、轴向力偏心加载、仪器水平摩擦影响过大、土样剪切损失、无法实现强度弱化试验操作。
4.解决以上问题及缺陷的难度为：试验时剪切从试样边缘开始，靠近推动剪切盒区域的土颗粒被挤密，形成较明显的应变不一致性，因而在剪切时试样边缘的应力较大，而中央部分应力较小；剪切试验的过程是上、下剪切盒相互错开的过程，试样在剪切作用下应力分布不均匀，因此随着剪切位移的增加，上下剪切盒逐渐错开，剪切面的有效面积在减小，无法保证试样受剪过程中正应力的均匀分布；试验装置本身不能严格控制排水条件，在进行排水剪切时，试件有可能部分排水；上下剪切盒之间的接触会产生不可知的摩擦力，影响试验精度，尤其对软土试样，会得到明显偏大的界面强度，从而影响结果的可靠性，在循环荷载试验中更加显著。
5.解决以上问题及缺陷的意义为：由于我国岩土勘察中直剪设备的普及率相当高，将该设备改造成界面直剪，其造价相对其他界面设备要低得多，而且试验操作基本参考常规直剪，在进行减摩、恒定剪切面积、应力分布均匀化等改进技术后，使得试验结果更为精确、可靠，给出的界面抗剪强度值更有实用价值。


技术实现要素：

6.针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种界面直剪试验方法、循环荷载的界面强度弱化试验方法、界面直剪试验装置。
7.本发明是这样实现的，一种界面直剪试验方法，包括：
8.步骤一，进行剪切盒的设置；进行垂直压力、剪切速度参数、最大剪切位移设置；
9.步骤二，进行界面剪切试验，得到各个垂直压力下，界面剪切试验的剪应力-相对位移曲线、法向变形-相对位移曲线、抗剪强度曲线，根据抗剪强度与垂直压力线性回归分析求得界面的摩擦系数。
10.进一步，步骤一中，所述进行剪切盒的设置包括：将界面材料嵌入下剪切盒，上下
剪切盒通过插销固定在一起，将装有土样的环刀倒扣在上剪切盒上，垫上透水石将土样压入剪切盒中，调整直剪仪下方的杠杆，令杠杆水平，放上剪切盒；拔出固定插销，将四个带特氟龙球形垫脚的螺纹插销插入剪切盒的四个角孔，辅助塞尺控制剪切缝为0.2mm；将剪切盒的水浴箱灌满脱气水。
11.进一步，步骤一中，所述进行垂直压力设置包括：
12.将垂直压力分别设置为100、200、300、400kpa；
13.进一步，步骤一中，所述进行剪切速度参数设置包括：设置剪切速度为0.05mm/min；
14.进一步，步骤一中，所述进行最大剪切位移参数设置包括：设置最大剪切位移为10mm。
15.本发明是这样实现的，一种循环荷载的界面强度弱化试验方法，所述循环荷载的界面强度弱化试验方法包括：
16.步骤一，进行剪切盒的设置；进行垂直压力、循环荷载参数设置；
17.步骤二，进行界面循环荷载试验，得到各个垂直压力下，界面剪切试验的循环剪应力-相对位移曲线、法向变形-相对位移曲线。
18.步骤三，进行剪切速度参数、最大剪切位移设置；
19.步骤四，进行界面剪切试验，得到各个垂直压力下，界面强度弱化后的剪应力-相对位移曲线、法向变形-相对位移曲线、抗剪强度曲线，根据界面强度弱化前后的抗剪强度求得界面的强度弱化系数。
20.进一步，步骤一中，所述进行剪切盒的设置与界面直剪试验方法一致；
21.进一步，步骤一中，所述进行垂直压力设置包括：
22.将垂直压力分别设置为100、200、300、400kpa；
23.进一步，步骤一中，所述进行循环荷载参数设置包括：
24.设置动荷载剪切位移为
±
1mm，循环荷载周期为40s，循环荷载次数为30、60、90次；
25.进一步，步骤三中，所述进行剪切速度参数设置包括：设置剪切速度为0.05mm/min；
26.进一步，步骤三中，所述进行最大剪切位移参数设置包括：设置最大剪切位移为10mm。
27.本发明另一目的在于提供一种界面直剪试验装置，所述界面直剪试验装置包括：上剪切盒和下剪切盒；界面材料；2根固定插销；4根带特氟龙球形垫脚的螺纹插销；垂直压力的杠杆加载系统；拉压传感器、水平与竖向位移传感器；水浴箱。
28.上剪切盒四个角分别钻螺纹孔，下剪切盒的试样直径较上剪切盒试样直径大20mm；将界面材料嵌入下剪切盒，上下剪切盒通过插销固定在一起，将装有土样的环刀倒扣在上剪切盒上，垫上透水石将土样压入剪切盒中，调整直剪仪下方的杠杆，令杠杆水平，放上剪切盒，将剪切盒的水浴箱灌满脱气水。
29.四根带特氟龙球形垫脚的螺纹插销，插入剪切盒的四个角孔，辅助塞尺控制剪切缝为0.2mm。
30.通过杠杆将砝码荷载施加到试样的垂直压力，安装拉压传感器、水平与竖向位移传感器，分别测试剪应力、剪切位移、法向变形。
31.本发明另一目的在于提供一种所述界面直剪试验方法在岩土勘察中的应用。
32.结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：
33.本发明将界面材料嵌入下剪切盒，上下剪切盒通过插销固定在一起，将装有土样的环刀倒扣在上剪切盒上，垫上透水石将土样压入剪切盒中，调整直剪仪下方的杠杆，令杠杆水平，放上剪切盒；拔出固定插销，将四个带特氟龙球形垫脚的螺纹插销插入剪切盒的四个角孔，辅助塞尺控制剪切缝为0.2mm；将剪切盒的水浴箱灌满脱气水，将垂直压力分别设置为100、200、300、400kpa，设置剪切速度为0.05mm/min；进行界面剪切试验，得到各个垂直压力下，界面剪切试验的剪应力-相对位移曲线、法向变形-相对位移曲线、抗剪强度曲线，线性回归分析求得界面的摩擦系数；进行界面强度弱化试验，施加循环水平向循环剪切荷载，得到剪应力-相对位移循环关系曲线，循环加载结束后进行静态界面剪切试验。
34.本发明能克服现有的直剪试验方法边缘应力集中、剪切面不断缩小、轴向力偏心加载、仪器水平摩擦影响过大、土样剪切损失、无法实现强度弱化试验操作的问题，获得一种价格低廉、操作简便、结果可靠、易推广的界面强度试验手段与试验方法。
附图说明
35.图1是本发明实施例提供的界面直剪试验方法流程图。
36.图2是本发明实例提供的上下剪切盒结构图。
37.图3是本发明实例提供的装置平视图。
38.图4是本发明实施例提供的土样直剪τ-ω关系曲线示意图。
39.图5是本发明实施例提供的土样抗剪强度关系曲线示意图。
40.图6是本发明实施例提供的剪切面破坏形态图。
41.图7是本发明实施例提供的光钢钢板(左)与粗糙钢板(右)界面材料示意图。
42.图8是本发明实施例提供的光滑钢-土界面τ-ω关系曲线示意图。
43.图9是本发明实施例提供的光滑钢-土界面抗剪强度τ
f-σ关系曲线示意图。
44.图10是本发明实施例提供的粗糙钢-土界面τ-ω关系曲线示意图。
45.图11是本发明实施例提供的粗糙钢-土界面抗剪强度τ
f-σ关系曲线示意图。
46.图12是本发明实施例提供的尼龙-土界面τ-ω关系曲线示意图。
47.图13是本发明实施例提供的尼龙-土界面抗剪强度τ
f-σ关系曲线示意图。
48.图14是本发明实施例提供的不同界面抗剪强度τ
f-σ关系曲线示意图。
49.图15是本发明实施例提供的不同界面τ-ω关系曲线示意图。
50.图16是本发明实施例提供的界面强度未弱化的钢-土界面τ-ω关系曲线示意图。
51.图17是本发明实施例提供的界面强度未弱化的钢-土界面δ-ω关系曲线示意图。
52.图18是本发明实施例提供的循环荷载作用的剪切位移时程关系曲线。
53.图19是本发明实施例提供的循环荷载作用的τ-ω关系曲线示意图。
54.图20是本发明实施例提供的界面强度弱化后的钢-土界面τ-ω关系曲线示意图。
55.图21是本发明实施例提供的界面强度弱化后的钢-土界面δ-ω关系曲线示意图。
具体实施方式
56.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明
进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
57.针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种界面直剪试验方法，下面结合附图对本发明作详细的描述。
58.如图1所示，本发明实施例提供的界面直剪试验方法包括：
59.s101：上剪切盒四个角分别钻螺纹孔，下剪切盒的试样直径较上剪切盒试样直径大20mm；
60.s102：分别安装界面材料于下剪切盒、土样于上剪切盒，利用带特氟龙球形垫脚的带螺纹的插销控制剪切缝为0.2mm；
61.s103：进行垂直压力、循环荷载参数、剪切速度参数设置；
62.s104：进行界面剪切试验，得到各个垂直压力下，界面剪切试验的剪应力-相对位移曲线、法向变形-相对位移曲线、抗剪强度曲线，线性回归分析求得界面的摩擦系数；
63.s105：进行界面强度弱化试验，施加循环水平向循环剪切荷载，得到剪应力-相对位移循环关系曲线，循环加载结束后进行静态界面剪切试验。本发明实施例提供的进行剪切盒(如图2所示)的设置包括：将界面材料嵌入下剪切盒，上下剪切盒通过插销固定在一起，将装有土样的环刀倒扣在上剪切盒上，垫上透水石将土样压入剪切盒中，调整直剪仪下方的杠杆，令杠杆水平，放上剪切盒，将剪切盒的水浴箱灌满脱气水。四根带特氟龙球形垫脚的螺纹插销，插入剪切盒的四个角孔，辅助塞尺控制剪切缝为0.2mm。
64.本发明实施例提供的进行垂直压力设置包括：
65.将垂直压力分别设置为100、200、300、400kpa。
66.本发明实施例提供的进行剪切速度参数设置包括：设置剪切速度为0.05mm/min。
67.本发明实施例提供的进行进行最大剪切位移参数设置包括：设置最大剪切位移为10mm。
68.本发明实施例提供的循环荷载参数设置包括：设置动荷载剪切位移为
±
1mm，循环荷载周期为40s，循环荷载次数为30、60、90次。
69.本发明提供一种界面直剪试验装置，所述面直剪试验装置(如图3所示)包括：上剪切盒和下剪切盒；界面材料；2根固定插销；4根带特氟龙球形垫脚的螺纹插销；垂直压力的杠杆加载系统；拉压传感器、水平与竖向位移传感器；水浴箱。
70.上剪切盒四个角分别钻螺纹孔，下剪切盒的试样直径较上剪切盒试样直径大20mm；将界面材料嵌入下剪切盒，上下剪切盒通过插销固定在一起，将装有土样的环刀倒扣在上剪切盒上，垫上透水石将土样压入剪切盒中，调整直剪仪下方的杠杆，令杠杆水平，放上剪切盒，将剪切盒的水浴箱灌满脱气水。
71.四根带特氟龙球形垫脚的螺纹插销，插入剪切盒的四个角孔，辅助塞尺控制剪切缝为0.2mm。
72.通过杠杆将砝码荷载施加到试样的垂直压力，安装拉压传感器、水平与竖向位移传感器，分别测试剪应力、剪切位移、法向变形。
73.下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
74.实施例1：
75.1直剪界面特性试验
76.直剪试验是一种常规的强度试验，在工程勘察中普及程度高，将其改装成界面试验，有利于推广应用，也可建立界面强度与土体强度之间的规律关系。
77.1.1土工直剪试验
78.1.1.1试验成果
79.用黏土料配制含水率为21％的土样，土样的干密度设定为1.68g/cm3。采用应变控制式直剪仪，将土样放入剪切盒中，将竖向压力分别设置为100、200、300、400kpa，按照0.05mm/min的剪切速度进行固结慢剪试验，剪切至测力环读数不变或者开始减小时停止试验，最大剪切位移不超过10mm。将试验数据绘制成应力位移曲线，一般采用剪切位移或者相对剪切位移作为横坐标，剪切位移描述的是下剪切盒发生的位移，相对剪切位移描述的是土样真实发生的剪切位移，因此采用剪应力和相对剪切位移来描述土体的剪切过程。绘制不同垂直压力下土样直剪试验的剪应力-相对剪切位移(τ-ω)关系曲线，如图4所示。
80.直剪试验得到的剪应力-位移曲线符合双曲线模型，土样抗剪强度随相对剪切位移增大而趋近于稳定值，曲线中无峰值，土样表现为应变硬化特征。选取各垂直压力下的最大剪切应力，作为土样在该压力下的抗剪强度τf。抗剪强度关系曲线如图5所示，黏土的黏聚力c＝71.6kpa，内摩擦角φ＝11.5
°
。
81.1.1.2直剪试验分析
82.通过观察剪切面变形过程，可以对土体剪切破坏的过程和直剪仪的优缺点进行分析。在剪切过程中土样会出现明显的应力集中，边缘位置的土样剪应力最大，变形和剪切盒边界基本一致；中间部位土样剪应力较小，对应的位移也相对较小。
83.在剪切过程中，土样发生相对位移，其剪切面会逐渐变小，当相对位移达到4mm时，剪切面缩小为原面积的91.7％。剪切面缩小的同时，杠杠提供的轴向力不变，导致垂直压力随之增大。一般认为在相对剪切位移较小时，这两个因素相互影响对剪应力产生的误差可以抵消。
84.理论上剪切面为一水平面，但随着土样性质、边界条件、试验方法等因素的变化，土样剪切面会有一定程度的改变，根据大量的试验，前人提出了一系列剪切面的模型特征。剪切面可能出现的破坏形式有水平剪切面、斜剪切面、折线剪切面、波形剪切面等形式，产生非水平剪切面的主要原因是轴向应力偏心。将试验中剪切面和理论模型进行对比，破坏模型示意图和土样剪切破坏实物图，如图6所示。
85.直剪仪有构造简单，操作方便，试验快速等优点，与此同时它也存在边缘应力集中、剪切面不断缩小、轴向力偏心加载、侧壁压力导致的垂直压力损失等缺点，土体的排水条件难以严格控制，为了更好的模拟工程实际，需要对其进行不断的改进和完善。因此在直剪的基础上，研发出单剪仪、叠环剪、环剪仪等设备，这些设备也有各自的优势和不足，在不同条件下可以选择不同的设备进行试验。
86.1.2界面剪切试验
87.1.2.1试验方案
88.(1)试验设计
89.为分析工程中桩-土界面相互作用关系及其影响因素，本发明重点比较不同材料界面、不同粗糙度界面和土体在剪切破坏过程中的受力机理和强度。使用应变控制式直剪仪进行试验，比较钢材和尼龙两种材料。土样的制备和直剪试验中的方法一致，试验试样尺
寸为高20mm，直径61.8mm。将钢试样加工为光滑钢面和粗糙钢面，按现行国家标准《产品几何技术规范(gps)表面结构轮廓法术语、定义及表面结构参数》gb/t 5305，光滑与粗糙钢面(如图7所示)的平均高度粗糙度分别为6.3～12.5μm、200～300μm，尼龙的粗糙度为6.3～12.5μm。研究粗糙度对于桩-土相互作用的影响，分析材料对于界面相互作用的影响。试验方案如表1所示。
90.表1 试验方案
[0091][0092]
(2)试验操作步骤
[0093]
界面剪切试验最关键的是将剪切面严格控制在土和结构物的接触面上。如果钢板或尼龙板上表面低于上下剪切盒接触面，发生剪切破坏的仍然是土样；如果钢板或尼龙板过高，上下剪切盒则无法相对滑动。在试验中下剪切盒深度大于20mm，本发明在剪切盒中垫多层砂纸，保证钢板或尼龙板的上表面正好和下剪切盒表面平齐。砂纸的刚度较大，在垂直压力下变形较小，同时砂纸厚度很小，便于调整接触面高度。
[0094]
界面剪切试验步骤分为两步：试样安装和剪切。首先将上下剪切盒通过插销固定在一起，把装有土样的环刀倒扣在上剪切盒上，垫上透水石将土样压入剪切盒中，将4根带特氟龙球形垫脚的螺纹插销，插入剪切盒的四个角孔，辅助塞尺控制剪切缝为0.2mm。调整直剪仪下方的杠杆，保证其水平，放上剪切盒。将垂直压力分别设置为100、200、300、400kpa，剪切速度为0.05mm/min，绘制剪应力相对位移(τ-ω)关系曲线。相对位移的计算方法和直剪试验中一致。测得各个垂直压力下，界面剪切试验的剪应力-相对位移曲线、抗剪强度曲线，线性回归分析求得界面的摩擦系数。
[0095]
1.2.2试验成果
[0096]
(1)光滑钢-土界面
[0097]
光滑钢-土界面剪切试验的剪应力-相对位移曲线如图8所示。对比不同压力下曲线变化的趋势可以发现，界面剪切的应力-位移曲线和直剪的应力-位移曲线明显不同。界面的剪应力在开始时，随位移变化基本保持线性增长，最终趋近于稳定值，光滑钢-土界面的剪应力-相对位移呈应变硬化特征。在不同压力下，τ-ω关系曲线中增长段的斜率基本上一致的，相对滑移在0.1～0.3mm时，界面的剪应力即达到峰值，曲线不符合双曲线模型。随着垂直压力的增大，土样对应的抗剪强度和相对剪切位移也持续增大。而在直剪试验中，τ-ω关系曲线符合双曲线模型，在相对位移较小时，曲线的斜率较大，随着剪应力增高，曲线的斜率逐渐变小并趋近于水平。直剪试验中，当剪切位移达到某一特定值时，剪应力到达最大值，不同压力下抗剪强度对应的剪切位移差异较小，一般为4～6mm。
[0098]
光滑钢-土界面的抗剪强度关系曲线如图9所示。光滑钢-土界面的强度指标中，黏聚力c＝22.5kpa，界面摩擦角相对于土体的抗剪强度指标明显减小。由于非饱和土的基质吸力产生了界面黏聚力。
[0099]
(2)粗糙钢-土界面
[0100]
粗糙钢-土界面剪切试验的剪应力-相对位移曲线如图10所示。粗糙钢-土界面的最大剪应力，随着垂直压力增大而增大，剪应力峰值对应的相对剪切位移也随之增大，这与光滑钢-土界面的τ-ω关系曲线类似。但是两者不同的是，光滑钢-土界面的曲线没有软化特征，剪应力先随着剪切位移增大而增加，最终会趋于稳定。粗糙钢-土界面的曲线与之不同，其τ-ω关系曲线达到峰值之后，强度会随着剪切位移增大变小，最终趋向于一个稳定值，粗糙钢-土界面的抗剪强度存在峰值和残余值。当桩-土界面较粗糙时，接触面附近土体会形成剪切带，土体通常表现为应变软化和剪胀。当桩-土界面较光滑时,滑动破坏沿桩-土接触面产生，表现为应变硬化。
[0101]
取各垂直压力下剪应力峰值，作为峰值抗剪强度，取最后的剪切应力稳定值作为该压力下的残余强度，粗糙钢-土界面的抗剪强度关系曲线如图11所示。粗糙钢-土界面的强度指标中，峰值黏聚力c＝42.0kpa，峰值界面摩擦角残余黏聚力c＝27.5kpa，峰值界面摩擦角φ＝14.0
°
。残余强度黏聚力较峰值强度黏聚力要小些，但残余强度摩擦角与峰值强度摩擦角基本一致；基质吸力产生的界面黏聚力比黏土的黏聚力小，但是界面的摩擦系数比黏土略大。
[0102]
(3)尼龙-土界面
[0103]
尼龙-土界面剪切试验的剪应力-相对位移曲线如图12所示。尼龙-土界面的τ-ω关系曲线性质和光滑钢-土界面的曲线性质比较接近。曲线开始段为剪应力和相对位移为线性增长，其不同垂直压力下曲线的斜率基本一致，之后剪应力基本维持不变，具有明显的应变硬化特征。
[0104]
取各垂直压力下的最大剪切应力，作为该状态下的抗剪强度，尼龙-土界面抗剪强度关系曲线如图13所示。尼龙-土界面的强度指标，黏聚力c＝25.3kpa，界面摩擦角由于非饱和土的基质吸力产生了界面黏聚力，其黏聚力比黏土的黏聚力小，界面的摩擦系数也比黏土小。
[0105]
1.3界面试验成果分析
[0106]
1.3.1影响因素分析
[0107]
对比直剪试验、光滑钢-土界面剪切试验、粗糙钢-土界面剪切试验、尼龙-土界面剪切试验，将峰值抗剪强度包线绘制在一个图中，如图14所示。可知，粗糙钢-土界面的抗剪强度比光滑钢-土界面的大，光滑与粗糙钢面的平均高度粗糙度分别为6.3～12.5μm、200～300μm，说明在桩-土界面中增加粗糙度可以有效提高侧阻。在工程中，为了提高桩基础的承载能力，通常会在桩表面进行粗糙处理，常用的方法有表面毛化、加纵向或横向的肋，改变截面尺寸和形状，增大表面积等方法。
[0108]
分析不同材料对于界面抗剪强度的影响，尼龙-土界面的抗剪强度比光滑钢-土界面的抗剪强度略低，光滑钢面与尼龙的平均高度粗糙度基本一致，为6.3～12.5μm。对比粗糙度的影响，材料的影响可忽略不计。但对于非饱和土，不同材料性质会影响界面土体基质吸力的发挥，导致不同材料的界面强度略有差异。海洋桩基工程中除对桩基础进行粗糙处理外，还可以采用表面涂层的方法来提高桩的承载力和恶劣环境下的抗腐蚀性能。
[0109]
1.3.2界面剪切与土体剪切对比分析
[0110]
将400kpa的垂直压力下，不同界面剪切试验和土样直剪试验得到的数据绘制成在一起比较，如图15所示。
[0111]
在剪应力较小时，界面剪切试验的曲线呈现出线性增长的趋势，当剪应力达到一定程度之后，相对剪切刚度不断减小，界面较光滑时τ-ω关系曲线呈理想线弹性塑性特征，界面较光滑时τ-ω关系曲线呈软化特征。土样直剪试验的τ-ω关系曲线与之不同，在剪切初始阶段就表现出塑性变形，剪切刚度随相对位移一直衰减，τ-ω关系曲线为硬化特征。
[0112]
对比直剪试验和界面剪切试验抗剪强度(如表2所示)，同一垂直压力下的界面抗剪强度一般低于土体的抗剪强度，即使是粗糙界面其抗剪强度仍较土体强度要低，虽然桩-土界面会有一定的影响范围，但剪切破坏往往发生在界面位置。
[0113]
表2 抗剪强度比较
[0114][0115]
现有的许多应用较广的岩土有限元软件，如plaxis、midas-gts等，在模拟桩-土界面时均推荐采用考虑强度、刚度折减的虚拟厚度弹塑性界面单元。表3是直剪界面特性试验得到的界面强度折减系数推荐值。
[0116]
表3 界面强度折减系数
[0117][0118]
1.4界面强度弱化试验
[0119]
未进行界面强度弱化的试验方法如1.2所述，对剪切缝进行0.2mm的严格控制，可以有效地抑制剪切过程中的土样损失，从而得到可靠的界面法向变形，即体积变形。界面强度未弱化的钢-土界面剪应力-剪切位移关系、法向变形-剪切位移关系成果分别如图16、图17所示。
[0120]
进行界面循环荷载试验，设置动荷载剪切位移为
±
1mm，循环荷载周期为40s，循环荷载次数为30、60、90次(如图18所示)。循环荷载作用的剪应力-剪切位移关系曲线如图19所示。
[0121]
待循环荷载试验结束后，待试样重新固结完成后(即竖向位移稳定不变)，进行静
态界面直剪试验，设置剪切速度为0.05mm/min。得到界面强度弱化后的钢-土界面剪应力-剪切位移关系、法向变形-剪切位移关系成果分别如图20、图21所示。
[0122]
对比图16与图20可知，循环荷载对界面强度产生了较明显的弱化效果，本实例的弱化系数为0.84。
[0123]
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0124]
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。