平面应变条件下黄土剪切破坏与屈服特性研究

发布时间：2022-09-21 16:32

　　黄土在我国分布较为广泛,具有特殊的结构性和水敏性等特征,多数黄土地区实际工程的应变状态问题可归结于平面应变问题,在已有的平面应变试验研究中大多只注重等压固结条件下的黄土破坏特性,并未充分考虑到土体所处实际围压条件以及剪切破坏和屈服的区别。论文针对黄土区域较为常见的平面应变类工程问题,通过对真三轴仪进行平面应变改造,并且考虑初始固结应力条件的影响,分别在等压固结与偏压固结条件下对不同含水率、固结围压及初始固结应力比时的非饱和原状黄土开展平面应变竖向加载固结排水剪切试验,以此对原状黄土在不同固结条件时的剪切变形及剪切破坏、屈服特性进行了研究,并通过对比分析破坏与屈服时的应力条件来探讨两者的异同,为今后进一步完善平面应变条件下的黄土力学研究和黄土地区平面应变工程的建设提供理论基础和试验依据。本文主要研究成果如下:（1）平面应变条件下偏压固结时原状黄土的强度明显高于等压固结,含水率越低或固结围压越高则强度越大;剪切过程中,中主应力及中主应力系数随竖向应变发展均呈非线性增长,随含水率或围压升高曲线形态逐渐由弱硬化向强硬化型或近似线性转变;初始固结应力比越大中主应力越大,但中主应力系数随之减小。（... 

【文章页数】：108 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 问题的提出
    1.2 国内外平面应变试验及岩土破坏、屈服研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 本文主要研究内容
    1.4 本文研究技术路线
2 黄土的平面应变试验方案
    2.1 试验用土及其物理性质指标
        2.1.1 试验用土及取土
        2.1.2 试验用土基本物理性质指标
    2.2 平面应变试验仪器
        2.2.1 真三轴仪简介
        2.2.2 真三轴仪的平面应变改造
    2.3 试验前准备工作
        2.3.1 原状黄土试样制备
        2.3.2 仪器标定
        2.3.3 试验结束条件的确定
    2.4 平面应变试验方案和试验步骤
        2.4.1 试验方案
        2.4.2 试验步骤
        2.4.3 数据整理
3 平面应变条件下原状黄土剪切及变形特性
    3.1 平面应变条件下原状黄土应力-应变曲线关系特性
        3.1.1 含水率对应力-应变关系曲线的影响
        3.1.2 固结围压对应力-应变关系曲线的影响
        3.1.3 初始固结应力比对应力-应变关系曲线的影响
    3.2 平面应变条件下原状黄土中主应力变化特性
        3.2.1 含水率对中主应力变化规律的影响
        3.2.2 固结围压对中主应力变化规律的影响
        3.2.3 初始固结应力比对中主应力变化规律的影响
    3.3 平面应变条件下原状黄土中主应力系数变化特性
        3.3.1 含水率对中主应力系数变化规律的影响
        3.3.2 固结围压对中主应力系数变化规律的影响
        3.3.3 初始固结应力比对中主应力系数变化规律的影响
    3.4 平面应变条件下原状黄土侧向变形特性
        3.4.1 含水率对侧向变形规律的影响
        3.4.2 固结围压对侧向变形规律的影响
        3.4.3 初始固结应力比对侧向变形规律的影响
    3.5 平面应变条件下原状黄土体应变特性
        3.5.1 含水率对体应变规律的影响
        3.5.2 固结围压对体应变规律的影响
        3.5.3 初始固结应力比对体应变规律的影响
    3.6 本章小结
4 平面应变条件下原状黄土剪切屈服及破坏特性
    4.1 平面应变条件下原状黄土屈服特性
        4.1.1 原状黄土剪切屈服特性
        4.1.2 原状黄土剪切屈服点的确定与规律分析
    4.2 平面应变条件下原状黄土的破坏力学特性
        4.2.1 原状黄土破坏中主应力分析
        4.2.2 原状黄土破坏中主应力系数分析
        4.2.3 原状黄土破坏强度线分析
    4.3 平面应变条件下原状黄土的破坏强度特性
        4.3.1 原状黄土抗剪强度指标的确定
        4.3.2 含水率对原状黄土抗剪强度指标的影响
        4.3.3 初始固结应力比对原状黄土抗剪强度指标的影响
    4.4 平面应变条件下原状黄土破坏与屈服应力条件分析
        4.4.1 原状黄土破坏与屈服中主应力分析
        4.4.2 原状黄土破坏与屈服中主应力系数分析
        4.4.3 原状黄土破坏与屈服强度线分析
    4.5 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]平面应变偏压固结条件原状黄土强度特性研究[J]. 王智,李宝平,张玉.  工业建筑. 2017(12)
[2]黄土真三轴剪切屈服与强度破坏条件[J]. 陈菲,邵生俊,邵帅.  西北农林科技大学学报(自然科学版). 2018(02)
[3]平面应变条件下结构性黄土本构模型试验研究[J]. 张玉,邵生俊,赵敏,丁潇,梁昕宇,张少军.  岩石力学与工程学报. 2018(02)
[4]原状黄土的平面应变剪切、屈服性状的试验研究[J]. 张玉,邵生俊,何晖,赵敏,丁潇.  土木工程学报. 2017(10)
[5]基于应变能的黄土初始屈服和强度特性试验研究[J]. 陈菲,邵生俊,邵帅.  岩石力学与工程学报. 2017(S2)
[6]关中地区重塑黄土强度特性三轴试验研究[J]. 李宝平,王智,张玉.  铁道建筑. 2017(08)
[7]平面应变条件下原状黄土侧向卸载变形与强度特性分析[J]. 张玉,何晖,赵敏,李宝平,丁潇.  岩土力学. 2017(05)
[8]土工平面应变仪压力室的改进[J]. 邵龙潭,阎崇超,曾飞涛.  岩土力学. 2017(05)
[9]一室四腔刚–柔加载机构真三轴仪的改进与强度试验——西安理工大学真三轴仪[J]. 邵生俊,许萍,邵帅,陈菲.  岩土工程学报. 2017(09)
[10]真三轴条件下Q3黄土的屈服特性研究[J]. 方瑾瑾,邵生俊,李荣,冯以鑫.  岩石力学与工程学报. 2016(09)

硕士论文
[1]平面应变条件下重塑黄土的竖向加载试验研究[D]. 王丽娟.西安工业大学 2016
[2]不同初始应力状态下泾阳黄土平面应变试验研究[D]. 张宁宁.西北农林科技大学 2014
[3]裂隙性黄土平面应变压缩试验研究[D]. 周彬.长安大学 2013
[4]新型土工平面应变仪的研制[D]. 祝恒驰.大连理工大学 2013
[5]陕北子洲黄土平面应变试验及滑坡机理分析[D]. 李浩东.西北农林科技大学 2012
[6]新型土工平面应变仪的开发与研制[D]. 华承博.大连理工大学 2010
[7]湿载耦合作用下结构性黄土的有效应力本构关系研究[D]. 曹程明.西安理工大学 2010
[8]真三轴仪的平面应变改造及黄土平面应变实验研究[D]. 付中原.西北农林科技大学 2009
[9]Q2黄土强度、变形与损伤特性的真三轴试验研究[D]. 张建辉.西安理工大学 2009
[10]平面应变条件下的裂隙性黄土剪切带试验研究[D]. 王志新.长安大学 2008



本文编号：3680285