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随着我国海洋工程的发展，各种海洋结构物及海洋结构工程也随之产生。海洋环境中的各类土体的成因及力学性质都与陆地土存在较大差异，同时还可能受到波浪、潮流、风荷载、地震作用等动力荷载影响。考虑到工程结构的安全性及经济性，针对不同的研究内容，对其开展室内力学性能试验研究对海洋岩土工程建设具有重要参考意义.

结合海洋岩土工程中的研究内容，本文介绍英国GDS公司动静态试验系统在该领域的应用，包含五部分内容：

1、GDS动三轴仪在海洋岩土工程研究中的应用 

2、GDS动单剪系统在海洋岩土工程研究中的应用

3、GDS自动三轴仪在海洋岩土工程研究中的应用

4、GDS共振柱系统在海洋岩土工程研究中的应用

5、GDS CRS固结仪系统在海洋岩土工程研究中的应用

动三轴试验是室内常用的一种土动力学研究方法，它主要在轴向和径向直接对试样施加主应力，来研究循环荷载作用下土体的动强度、动模量、阻尼比、动应力-动应变特性等。

海洋岩土工程研究中，应用动三轴试验系统，可以研究风荷载、波浪、潮流、地震等动力循环作用下，海洋结构物地基土的承载性能、海上风电基础结构的变形特性、地震液化等。

累积轴向应变测试曲线

不同动应力幅值下的应力-应变滞回曲线

辉固（Furgo）实验室GDS动三轴系统

辉固（Furgo）实验室GDS动三轴系统

动单剪试验通常是将试样置于特制的剪切容器中，试样处于K0状态下，在法向和水平剪切方向直接对土样施加循环剪切应力，适合研究水平荷载作用下土体的动强度、动模量、阻尼比、动应力-动应变特性等。相比动三轴试验，动单剪试验能再现水平剪切作用下土体的初始应力条件、应力路径，而且实验快捷。

在海洋岩土工程中，海上构筑物通常受到风、波浪、水流及地震作用等多种动力荷载作用。动单剪试验系统，可用于模拟波浪荷载或风荷载等水平荷载对海上基础设施的动剪切特性，也适用于模拟土体受到地震荷载引起的循环剪切特性、砂土抗液化性能，用于研究海底结构和滑坡、地震性能和砂土液化。

GDS目前可以提供三种类型的动单剪测试系统：EMDCSS（二维）、VDDCSS（三维）和MDDCSS（三维反压）。其中EMDCSS可以实现法向和水平剪切向的二维动态循环加载和参数控制，VDDCSS可以实现法向和两个水平剪切方向的三维动态循环加载，MDDCSS是在VDDCSS基础上升级的一款三维动单剪测试系统。

剪切应力-剪切应变滞回曲线

法向和剪切方向耦合动态测试曲线

辉固（Furgo）实验室GDS动单剪试验系统

辉固（Furgo）实验室GDS动单剪试验系统

辉固（Furgo）实验室GDS动单剪试验系统

NGI实验室GDS动单剪系统

中海油田服务股份有限公司GDS动单剪系统

恒应变速率（CRS）固结试验通常是设定一个恒定的应变率，在此速率下连续加载至所要求的最大应变，同时量测轴向荷载、试样变形及超孔隙水压力等。根据所测数据可以得到固结过程中的应力-应变曲线，进一步推算得到先期固结压力、固结系数等力学参数。

与传统分级加载固结试验相比，应用CRS固结试验可以大幅缩短试验时间。尤其在海洋岩土工程中经常遇到含水率高、压缩性大、渗透性能较差的软粘土，应用CRS固结试验系统研究海洋黏土的固结沉降特性，可以大大提高试验效率。

轴向位移测试曲线

CRS固结应力-应变曲线

辉固（Furgo）实验室GDS恒应变速率固结系统

共振柱试验主要研究小应变范围内各类土体在循环荷载作用下剪切模量及阻尼比随剪应变的衰变规律。GDS RCA共振柱实验系统采用一端固定，一端自由的方式，对土样施加弯曲或扭转振动，可以测量得到10-6-10-4应变范围内土的动力特性。

在海洋岩土工程中，基于共振柱试验获取小应变状态下土体的动力特性，可用于海洋工程场地抗震分析及地基动力反应研究等。

扭转共振测试结果

阻尼比测试结果

辉固（Furgo）实验室GDS共振柱系统

辉固（Furgo）实验室GDS共振柱系统

GDS全自动三轴试验系统是一套基于荷载架式的三轴试验系统，可以对不同类型的土体进行一系列静态测试，包括饱和、B检测、固结、标准三轴、应力路径、K0固结、渗透试验及其他自定义路径测试。适用于海洋岩土工程中各类土体在复杂应力条件下的工程性质进行试验研究，测定土体的强度、变形和应力-应变关系等特性。

GDS全自动三轴系统还具有如下升级选项：升级温控测试、冻土及可燃冰三轴、CRS固结、准动态三轴、非饱和土测试等。

轴向应力-轴向应变测试曲线

辉固（Furgo）实验室GDS全自动三轴系统

辉固（Furgo）实验室GDS全自动三轴系统