考虑变形及滞回效应影响的三维非饱和土土—水特征曲面模型

发布时间：2021-12-18 20:26

　　土-水特征曲线（Soil-Water Characteristic Curve,简称 SWCC）描述了非饱和土中含水量（或饱和度）与基质吸力（或土水势）之间的关系,是描述非饱和土水力特性最为重要的本构关系之一。土-水特征曲线存在滞回效应,即在干化和湿化过程中饱和度和吸力不是一一对应的关系。影响土-水特征曲线的因素较多,其中变形的影响尤为显著,变形不仅对主干线和主湿线有很大影响,对扫描线也有着不可忽视的作用。因此,本文以孔隙比作为描述变形的指标,建立了一个同时考虑变形及滞回效应影响的土水特征曲面模型,主要研究内容和结果如下:（1）总结了国内外土-水特征曲线的研究现状,包括土-水特征曲线的影响因素、土-水特征曲线模型以及土-水特征曲线的应用等。其中在土-水特征曲线模型部分,分别总结了经验公式拟合的SWCC模型、考虑变形的SWCC模型以及考虑滞回效应的SWCC模型等,并对各类模型进行了分类。（2）以边界面理论为基础,建立了一个同时考虑变形和滞回效应影响的三维非饱和土土水特征曲面模型。模型的本构方程以吸力和孔隙比为自变量,饱和度为因变量。首先,基于试验结果推导了考虑变形的主干和主湿边界面方程;... 

【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 选题背景
    1.2 研究内容与意义
        1.2.1 研究内容
        1.2.2 研究意义
    1.3 创新点
    1.4 论文组织结构
2 文献综述
    2.1 土-水特征曲线的定义
    2.2 土-水特征曲线的影响因素
        2.2.1 矿物成分
        2.2.2 土的结构和土粒粒径
        2.2.3 孔隙结构及密实程度
        2.2.4 应力状态和应力历史
        2.2.5 温度
        2.2.6 孔隙液体及气体的性质
    2.3 土-水特征曲线模型研究现状
        2.3.1 基于经验公式拟合的SWCC模型
        2.3.2 考虑变形影响的SWCC模型
        2.3.3 考虑滞回效应的SWCC模型
    2.4 土-水特征曲线的应用
        2.4.1 渗透系数
        2.4.2 抗剪强度
        2.4.3 扩散系数
        2.4.4 吸附系数
    2.5 本章小结
3 考虑变形及滞回效应影响的土水特征曲面模型
    3.1 引言
    3.2 理论基础与研究方法
        3.2.1 理论基础
        3.2.2 研究方法
    3.3 模型建立
        3.3.1 边界面的推导
        3.3.2 映射法则的建立
        3.3.3 扫描线的确定
        3.3.4 参数标定
        3.3.5 模型总结
    3.4 本章小结
4 模型验证与分析
    4.1 引言
    4.2 模型验证
        4.2.1 Caribou粉砂壤土
        4.2.2 石英砂
        4.2.3 膨润土/高岭土混合土体
        4.2.4 珍珠黏土
    4.3 本章小结
5 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 研究展望
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集


【参考文献】：
期刊论文
[1]非饱和土干化过程微观结构演化规律研究[J]. 黄启迪,蔡国庆,赵成刚.  岩土力学. 2017(01)
[2]基于热力学并考虑体变及滞回效应的土-水特征曲线模型[J]. 黄启迪,赵成刚,蔡国庆.  岩土力学. 2016(07)
[3]基于Fredlund粒度分布曲线方程的中国黄土粒度分析[J]. 杨青.  高校地质学报. 2015(02)
[4]基于膨润土微观结构确定土水特征曲线的残余含水率[J]. 朱赞成,孙德安,王小岗,陈雰,王古平.  岩土工程学报. 2015(07)
[5]红黏土的土水特性及其孔隙分布[J]. 孙德安,高游,刘文捷,韦昌富,张升.  岩土工程学报. 2015(02)
[6]压实红黏土失水收缩过程的孔隙演化规律[J]. 谈云志,喻波,刘晓玲,万智,汪洪星.  岩土力学. 2015(02)
[7]不同粒径下土壤水分特征曲线的测定与拟合模型的研究[J]. 赵雅琼,王周锋,王文科,陈立,张在勇.  中国科技论文. 2015(03)
[8]黏性土粒径分布的多重分形特性及土-水特征曲线的预测研究[J]. 张季如,胡泳,余红玲,陶高梁.  水利学报. 2015(06)
[9]基于孔隙分布的变形土土水特征曲线模型[J]. 胡冉,陈益峰,周创兵.  岩土工程学报. 2013(08)
[10]考虑体积变化的非饱和膨胀土土水特征[J]. 周葆春,孔令伟.  水利学报. 2011(10)

博士论文
[1]城市生活垃圾填埋场中水分运移规律研究[D]. 张文杰.浙江大学 2007



本文编号：3543118