冻融作用下纤维土力学特性及加筋机理分析

发布时间：2023-04-27 04:08

　　纤维土作为一种复合土,其加筋材料在土中呈现随机均匀分布,使土体强度和变形近似为各向同性,可以合理有效地改良传统筋材在工程应用中的一些弊端,为了探究纤维加筋技术对季冻区工程结构的适用性,本文通过理论分析结合试验研究,对冻融作用下纤维土的力学特性及纤维加筋机理进行了系统的研究,主要研究内容及研究成果如下:(1)在常规条件下对不同掺配条件(纤维掺量、纤维长度)的纤维土进行室内三轴剪切试验,探究各因素对纤维土抗剪强度的影响。结果表明:纤维长度和纤维掺量在适用范围内时,能够有效提高土体的黏聚力,但对土体内摩擦角的影响有限。(2)在冻融循环作用后进行室内三轴剪切试验,探究冻融作用下纤维对土体的加筋效果以及冻融作用对土体强度的影响。结果表明:土体黏聚力和抗剪强度值随着冻融次数的增加呈现递减趋势,且在经历第1次冻融作用后,衰减最为剧烈,当冻融次数达到某一数值时,黏聚力和抗剪强度值趋于稳定,冻融作用对摩擦角影响较小;冻融循环作用后素土的黏聚力衰减率均大于纤维土,在本文试验中,12mm、0.3%的纤维土抵抗冻融作用所产生的负影响的效果最理想。(3)基于力学平衡对纤维加筋作用(抗拉特性、筋/土界面相互作用)...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与研究意义
    1.2 纤维土的研究概况
        1.2.1 纤维加筋砂土研究概况
        1.2.2 纤维加筋黏性土研究概况
        1.2.3 纤维土理论模型研究概况
    1.3 冻融作用的研究概况
        1.3.1 冻融作用下土体特性的研究概况
        1.3.2 冻融作用下纤维土的研究概况
    1.4 本文的主要研究内容
    1.5 研究方法与技术路线
2 试验材料与方法
    2.1 试验材料
        2.1.1 试验土样
        2.1.2 纤维材料
    2.2 试样制备方法
        2.2.1 随机分布纤维试样制备
        2.2.2 单根纤维拉拔试样制备
    2.3 试验方案
    2.4 试验方法
        2.4.1 冻融循环试验
        2.4.2 三轴剪切试验
        2.4.3 干湿循环试验
        2.4.4 单根纤维拉拔试验
    2.5 本章小结
3 纤维土抗剪强度试验研究
    3.1 三轴剪切试验结果分析
        3.1.1 试样破坏特点
        3.1.2 应力-应变特性分析
    3.2 各因素对纤维土抗剪强度影响分析
        3.2.1 围压对纤维土抗剪强度影响分析
        3.2.2 纤维长度对纤维土抗剪强度影响分析
        3.2.3 纤维掺量对纤维土抗剪强度影响分析
    3.3 各因素对纤维土黏聚力和内摩擦角影响分析
        3.3.1 强度指标
        3.3.2 纤维长度和纤维掺量对纤维土黏聚力影响分析
        3.3.3 纤维长度和纤维掺量对纤维土内摩擦角影响分析
    3.4 本章小结
4 冻融作用下纤维土抗剪强度试验研究
    4.1 三轴剪切试验结果分析
        4.1.1 应力-应变特性分析
        4.1.2 加筋效果分析
    4.2 冻融作用对纤维土抗剪强度影响分析
        4.2.1 强度指标
        4.2.2 冻融循环对纤维土黏聚力影响分析
        4.2.3 冻融循环对纤维土内摩擦角影响分析
        4.2.4 冻融循环对纤维土强度影响分析
    4.3 本章小结
5 冻融作用下纤维加筋机理分析
    5.1 纤维加筋作用机理分析
        5.1.1 纤维抗拉特性机理分析
        5.1.2 筋/土界面相互作用机理分析
    5.2 纤维加筋作用试验研究
        5.2.1 纤维抗拉特性分析
        5.2.2 筋/土界面相互作用分析
    5.3 冻融作用对纤维土力学特性影响分析
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3802838