粗粒土工程特性及本构模型分析

发布时间：2023-04-11 00:39

　　在土石坝的众多类型中,堆石坝是一种重要的坝型,相比其他类型的土石坝,堆石坝在不同地基条件下具有显著的优点,如造价低廉、施工期较短、安全性良好、适应性较强等,从而在许多土石坝实际工程当中得到了应用。作为填筑堆石坝的主要材料,粗粒土是在不同大小颗粒互相充填的作用下形成的一种散粒体,具有良好的工程性质。其强度高可以符合堆石坝抗剪强度的要求、变形小可以满足堆石坝稳定性的需要、透水性强可以使主堆石区达到自由排水的设计标准,目前已经广泛应用于堆石坝工程建设中,因此,对于实际工程来说,研究粗粒土的工程性质至关重要。虽然不少学者在该方面进行了大量研究,但由于其力学特性的复杂性,如何合理地进行试验及如何建立适宜的本构关系模型依然是目前粗粒土研究的重点内容。在寒山水库的主堆石区进行施工检测过程中出现局部区域粗料含量不能满足设计要求的现象,该区域抗剪强度和渗透系数是否能够满足设计标准需要进行验证。为了深入研究粗粒土的工程特性和本构模型,为实际工程提供相关的理论基础和试验依据,根据自检资料,本文选取设计级配曲线的上下包线和另外三组粗料含量不合格的级配曲线,共五组级配曲线,以所选取的五组不同粗料含量的粗粒土为研...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 粗粒土的渗透特性研究现状
        1.2.2 粗粒土的强度和变形特性研究现状
        1.2.3 粗粒土的本构模型研究现状
    1.3 研究内容
    1.4 技术路线
第二章 粗粒土渗透和力学特性研究材料和方法
    2.1 工程概况
    2.2 试验材料
        2.2.1 原位试验材料
        2.2.2 大型三轴试验材料
    2.3 原位试验研究方法
        2.3.1 原位渗透试验
        2.3.2 原位直剪试验
    2.4 大型三轴试验研究方法
        2.4.1 试验设备
        2.4.2 相对密度试验方法
        2.4.3 大型三轴试验方法
        2.4.4 大型三轴试验步骤
    2.5 本章小结
第三章 粗粒土原位和室内试验结果分析
    3.1 粗粒土的渗透特性分析
    3.2 粗粒土的直剪特性分析
        3.2.1 剪切应力-剪切位移关系曲线
        3.2.2 直剪强度参数分析
    3.3 粗粒土的三轴试验结果分析
        3.3.1 不同影响因素下应力-应变的变化规律
        3.3.2 不同影响因素下体变-应变的变化规律
        3.3.3 粗粒土抗剪强度与粗料含量的关系
    3.4 本章小结
第四章 常用模型适用性分析及模型改进
    4.1 邓肯-张模型对粗粒土的适用性分析
        4.1.1 切线弹性模量适用性分析
        4.1.2 切线泊松比适用性分析
        4.1.3 切线体积模量适用性分析
    4.2 Rowe剪胀模型对粗粒土的适用性分析
    4.3 邓肯-张模型的改进
        4.3.1 εa^ε3双曲线关系的改进
        4.3.2 体积应变表达式的改进
        4.3.3 切线泊松比的改进
        4.3.4 改进模型
    4.4 本章小结
第五章 邓肯-张改进模型的验证分析
    5.1 验证方法
    5.2 改进模型的验证
        5.2.1 应力-应变曲线的验证
        5.2.2 εa^2
ε3抛物线关系的验证
        5.2.3 体变曲线的验证
        5.2.4 切线泊松比的验证
    5.3 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
个人简历



本文编号：3789012