重塑黄土空心圆柱扭剪试验研究

发布时间：2017-08-21 09:20

  本文关键词：重塑黄土空心圆柱扭剪试验研究

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【摘要】：在我国黄土的分布范围较广,与其他类土相比,黄土在沉积过程中形成了较强的结构性,又由于黄土所处地区多为干旱半干旱地区,使得这种结构性对水的敏感性强,黄土的这些特性影响着它的应力应变关系、强度特性、湿陷性等工程性质。随着西部大开发战略和“一带一路”战略的实施,西北黄土地区基础工程建设的数量和规模急剧增大,在交通荷载下对非饱和黄土的工程特性的研究更具有现实意义。论文在阅读和分析大量文献资料的基础上,通过ZJU—HCA空心圆柱扭剪仪对重塑黄土进行试验研究,主要做了以下工作并总结出结论：(1)通过对不同含水率下的重塑黄土进行静三轴固结不排水试验,得到其应力应变的关系、体变的关系,在含水率较低、围压较小的情况下,黄土的应力应变曲线呈应变弱硬化型；在含水率较高或围压较大时,黄土的应力应变曲线呈应变强硬化型。土样破坏时呈鼓状性状,是剪缩破坏。(2)通过对相同条件下原状黄土与重塑黄土的对比试验得出土的结构强度发挥规律是极值点是结构强度发挥的极限状态,是结构发生屈服处,在极值点之前土的结构强度尚未被破坏,结构强度随着应变的增加得以较快发挥,变形较小,在极值点之后结构性被完全破坏,应力应变曲线呈下降趋势,结构强度逐渐减小,直至达到某一点,土颗粒内部被重新排列。(3)通过对重塑黄土进行主应力轴旋转的定向剪切试验得出含水率、主应力轴偏转角、中主应力系数对各向应力应变的影响,得出各向应力应变的关系,比较这些规律建议去切向应变作为剪切破坏的判断标准。
【关键词】：主应力轴旋转 重塑黄土 工程特性 空心圆柱扭剪试验
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU444
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-23
• 1.1 研究背景及意义8-11
• 1.2 主应力轴方向不变的黄土特性的研究现状11-17
• 1.2.1 黄土的应力应变关系11-14
• 1.2.2 黄土抗剪强度理论的研究现状14-17
• 1.3 主应力轴旋转下土的特性的研究现状17-22
• 1.3.1 应力应变变化特征17-18
• 1.3.2 强度特征18-19
• 1.3.3 研究复杂应力路径下土体剪切破坏标准的发展19-22
• 1.4 本文研究内容22-23
• 第二章 ZJU—HCA空心圆柱扭剪仪及试验方法23-39
• 2.1 ZJU—HCA构件系统23-25
• 2.2 ZJU—HCA软件控制系统25-26
• 2.3 ZJU—HCA加载控制26-31
• 2.3.1 ZJU—HCA应力路径试验类型26-27
• 2.3.2 ZJU—HCA的技术参数27-31
• 2.4 试验方案31-33
• 2.4.1 黄土试样基本物理性状概述31-32
• 2.4.2 静三轴试验方案32
• 2.4.3 主应力轴旋转定向剪切试验方案32-33
• 2.5 试验方法与操作步骤33-38
• 2.5.1 试样的制备33-35
• 2.5.2 试样的安装35-37
• 2.5.3 试样的固结37-38
• 2.6 本章小结38-39
• 第三章 重塑黄土空心圆柱三轴试验研究39-54
• 3.1 重塑黄土应力应变特征与分析39-44
• 3.1.1 土的应力应变关系的本构方程39-40
• 3.1.2 围压对重塑黄土应力应变关系的影响40-42
• 3.1.3 含水率w对重塑黄土应力应变关系的影响42-44
• 3.2 ε_1/(σ_1-σ_3)～ε_1关系曲线44-46
• 3.3 重塑黄土抗剪强度指标变化规律46-48
• 3.4 重塑黄土剪切过程中的体积变化规律48-50
• 3.5 黄土的结构强度50-53
• 3.6 本章小结53-54
• 第四章 重塑黄土空心圆柱扭剪试验研究54-82
• 4.1 应力应变变化特征54-77
• 4.1.1 各向应力应变变化特征54-68
• 4.1.3 主应力应变的变化特征68-75
• 4.1.4 八面体剪应力应变75-77
• 4.2 强度变化特征77-79
• 4.3 剪切破坏标准和剪切带79-80
• 4.3.1 剪切破坏的标准79
• 4.3.2 破坏时的剪切带79-80
• 4.4 本章小结80-82
• 结论与展望82-84
• 结论82-83
• 展望83-84
• 参考文献84-86
• 读研期间发表的论文和完成的科研成果86-87
• 致谢87

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本文编号：712063