濕陷性黃土結(jié)構(gòu)損傷特性研究.pdf

1、我國西北地區(qū)濕陷性黃土分布十分廣泛，濕陷性黃土所具有的特殊的微觀結(jié)構(gòu)和物質(zhì)組成使得其在周圍壓力和水的作用下結(jié)構(gòu)迅速軟化破壞使得其強度迅速降低，變形增大，嚴重影響著建筑物的修建與使用。展開濕陷性黃土結(jié)構(gòu)損傷特性研究對于了解濕陷性黃土濕陷特性和黃土地區(qū)工程建設(shè)有著重大的意義。本文以甘肅省隴西地區(qū)濕陷性黃土為研究對象，依托甘肅省科技重大專項項目《甘肅省濕陷性黃土地區(qū)公路修筑成套技術(shù)研究》，在三軸固結(jié)不排水剪切試驗基礎(chǔ)上，分析增濕與加載耦合作用

2、下濕陷性黃土強度特性變化規(guī)律和結(jié)構(gòu)損傷變化規(guī)律，并確定濕陷性黃土結(jié)構(gòu)損傷變量，給出該地區(qū)損傷變量數(shù)學表達式。本文主要研究成果如下：
　?。?）通過試驗，得出該地區(qū)濕陷性黃土應(yīng)力-應(yīng)變曲線，揭示了該地區(qū)強度參數(shù)c、φ值隨著圍壓和含水率的變化規(guī)律。另外發(fā)現(xiàn)該地區(qū)濕陷性黃土試樣極限強度受含水率和圍壓影響較大。圍壓不變，含水率越高極限強度越??；含水率不變，圍壓越大，固結(jié)作用越強，極限強度也越大。
　?。?）得出了初始切線模量和割線模

3、量隨著含水率和圍壓變化規(guī)律。在含水率較低時（ω≤5％），初始切線模量隨著圍壓的增大而減?。缓瘦^高時（ω≥10%），初始切線模量隨著圍壓的增大而增大。揭示了含水率和圍壓作用下對于濕陷性黃土既有壓硬性也有壓損性，割線模量的變化規(guī)律反應(yīng)出濕陷性黃土在剪切過程中的損傷變化。
　?。?）通過試驗曲線發(fā)現(xiàn)，隴西地區(qū)濕陷性黃土應(yīng)變門檻值不隨圍壓和含水率的變化而變化，其值固定約為2%。應(yīng)力門檻值受圍壓和含水率影響較大，本文通過數(shù)據(jù)擬合給出了應(yīng)

4、力門檻值隨著圍壓和含水率的變化方程。
　?。?）在黃土試樣強度和模量的分析基礎(chǔ)上得出：低含水率情況下濕陷性黃土的結(jié)構(gòu)對于含水率更為敏感；含水率較高時，結(jié)構(gòu)性迅速降低，對水的敏感性降低。
　?。?）在試驗基礎(chǔ)上，分別基于初始切線模量和割線模量變化規(guī)律，定義損傷變量，分析損傷演化規(guī)律，提出了甘肅省隴西地區(qū)濕陷性黃土損傷比表達式。該表達式能夠很好的反映出濕陷性黃土在增濕及固結(jié)圍壓作用下?lián)p傷的全部過程。
　?。?）確定損傷比情