循環(huán)荷載作用下非飽和黏土強度與變形特性的研究.pdf

1、大連理工大學(xué)博士學(xué)位論文循環(huán)荷載作用下非飽和黏土強度與變形特性的研究姓名：王猛申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：巖土工程指導(dǎo)教師：楊慶20080901循環(huán)荷載作用下非飽和黏七強度與變形特性的研究密度越大，固結(jié)壓力越高，非飽和粉質(zhì)黏土的儲水系數(shù)越低，持水能力越高；相同條件下?lián)魧嵧翗雍驮瓲顦拥耐了卣髑€基本一致，僅僅在吸力較小時，具有各自不同的特點：擊實樣有明顯的折點，原狀樣的曲線比較平滑；并對不同條件下的土水特征曲線進行分析擬合，并建議了一個簡單

2、、實用的土水特征曲線的擬合公式。(3)運用分步加載的方法針對大連地區(qū)典型粉質(zhì)黏土在多種壓力的初始固結(jié)條件下，分別進行了多種基質(zhì)吸力下的循環(huán)三軸試驗，系統(tǒng)研究了固結(jié)壓力和基質(zhì)吸力對非飽和土循環(huán)荷載作用下的應(yīng)力一應(yīng)變滯回曲線和骨干曲線的影響規(guī)律，著重探討了非飽和黏土動模量和阻尼比特性。結(jié)果表明：改進后的非飽和土靜力一動力液壓三軸一扭轉(zhuǎn)多功能剪切儀能精確控制和測量非飽和土的凈法向固結(jié)應(yīng)力和基質(zhì)吸力，除了能夠完成飽和土的三軸和扭剪的試驗功能外，

3、還可以通過對基質(zhì)吸力的控制實現(xiàn)多種固結(jié)條件下非飽和土的強度與變形特性的試驗功能，具有廣泛的適用性。對于三軸試驗，具有較高的精度，應(yīng)變最小值可達(dá)到10巧以下，這是常規(guī)土工試驗設(shè)備所達(dá)不到的。循環(huán)荷載作用下非飽和黏土具有明顯的滯回特性，固結(jié)條件對應(yīng)力一應(yīng)變滯回圈的發(fā)展模式影響顯著；當(dāng)固結(jié)壓力相同時，基質(zhì)吸力越大的最大動彈性模量越大；當(dāng)基質(zhì)吸力相同時，最大動彈性模量隨固結(jié)壓力的增大而增大；經(jīng)最大動模量歸一化處理后，所得到的無量綱動彈性模量比與

4、動應(yīng)變幅值之間的歷／E。。，一s關(guān)系曲線對于基質(zhì)吸力和初始有效固結(jié)壓力的依賴性不大，并可以用同一曲線方程擬合；基質(zhì)吸力和固結(jié)壓力對非飽和粉質(zhì)黏土的阻尼比的影響不大。(4)基于利用改進的非飽和土靜力一動力液壓三軸一扭轉(zhuǎn)多功能剪切儀通過基質(zhì)吸力控制進行的應(yīng)力控制式分級加載的循環(huán)三軸試驗獲得的不同的應(yīng)力一應(yīng)變骨干曲線關(guān)系特性，建議了考慮基質(zhì)吸力影響的非飽和黏土應(yīng)力一應(yīng)變骨干曲線的等價粘彈性模型和滯回曲線的Masing加卸載準(zhǔn)則。對比試驗與分析

5、表明：采用所建議的非飽和土應(yīng)力一應(yīng)變骨干曲線的等價粘彈性模型，對循環(huán)荷載條件下不同基質(zhì)吸力和不同固結(jié)壓力的非飽和土的應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系進行了模擬預(yù)測。預(yù)測結(jié)果基本上能反映出應(yīng)力一應(yīng)變骨干曲線的變化規(guī)律，與實測數(shù)據(jù)盡管存在一定的差異，但從預(yù)測結(jié)果與實測結(jié)果比較來看，差異并不是很大，尤其對于應(yīng)變較小的情況預(yù)測與實測結(jié)果還是比較一致的。因此上述所發(fā)展的雙曲線模型能夠考慮基質(zhì)吸力的影響，能夠模擬循環(huán)荷載作用固結(jié)排水條件下非飽和黏土的應(yīng)力一應(yīng)變特性，