濕載耦合作用下結構性黃土的有效應力本構關系研究.pdf

1、建筑物傳遞的荷載與黃土因地下水位變化、降水入滲或生活生產(chǎn)用水排泄不當?shù)仍蛞鸬暮孔兓囫詈?必然造成黃土強度降低、變形增大,影響建筑物的正常使用。因此對黃土體在增濕和加荷耦合作用下的本構關系進行深入的研究,可以為最大濕陷量設計向可能濕陷量轉(zhuǎn)變奠定一定的理論基礎,完善黃土地基設計方法,具有重要的理論與實際意義。為此,本文在認真分析現(xiàn)有結構性黃土研究成果的基礎上,把濕載耦合作用下結構性黃土的有效應力本構關系研究作為本文的研究目標。首先

2、,對不同初始濕度的原狀黃土、重塑黃土以及人工結構性黃土進行側(cè)限壓縮試驗,通過分析不同濕度的非飽和黃土與飽和黃土壓縮特性的區(qū)別,根據(jù)變形等效原則,用同一孔隙比下非飽和黃土與相同干密度飽和黃土壓縮應力之差定義了結構流體等效應力pw,提出了壓縮應力條件下非飽和黃土的有效應力表達式及可以反映應力和濕度耦合作用下結構性黃土的結構流體等效應力pw表達式,研究了表達式中參數(shù)隨各種因素而變化的特性,同時依據(jù)非飽和黃土的有效應力原理在飽和黃土壓縮曲線的基

3、礎上引入結構流體等效應力的表達式建立了結構性黃土壓縮曲線的模式,并驗證了此模式的合理性。其次,對不同初始濕度的原狀黃土、重塑黃土以及人工結構性黃土進行等向壓縮及固結排水三軸剪切試驗,通過分析不同濕度的非飽和黃土與飽和黃土變形特性的區(qū)別,根據(jù)變形等效原則,用同一偏應變下非飽和黃土與相同干密度飽和黃土的偏應力之差及同一孔隙比下非飽和黃土與相同干密度飽和黃土的球應力之差分別定義了結構流體等效偏應力qw及結構流體等效球應力pw,提出了三軸應力條

4、件下非飽和黃土的有效應力表達式及可以反映應力和濕度耦合作用下結構性黃土的結構流體等效偏應力qw和結構流體等效球應力pw的表達式,對表達式中參數(shù)的影響因素進行了分析。最后,根據(jù)非飽和黃土的有效應力原理,把三軸應力條件下結構性黃土的結構流體等效偏應力及結構流體等效球應力表達式引入飽和黃土的本構關系及飽和黃土的有效應力抗剪強度表達式中,提出了濕載耦合作用下結構性黃土的有效應力本構關系及有效應力抗剪強度表達式。并用此本構關系對原狀黃土的應力應變