基于CT技術(shù)的原狀黃土細(xì)觀結(jié)構(gòu)動態(tài)演化特征
本文選題:土壤 + 力學(xué)特性 ; 參考:《農(nóng)業(yè)工程學(xué)報》2017年13期
【摘要】:非飽和原狀黃土具有典型的結(jié)構(gòu)性,結(jié)構(gòu)性對其強(qiáng)度、變形等特征產(chǎn)生重要影響,但結(jié)構(gòu)性對其屈服特性的影響卻鮮有報道。為研究結(jié)構(gòu)性對非飽和原狀黃土在各向等壓加載過程中的屈服特征影響規(guī)律,以非飽和土多功能三軸儀為研究工具,對4個非飽和原狀黃土試樣進(jìn)行控制吸力的各向等壓加載試驗。借助CT(computerized tomography)技術(shù),對變形和排水穩(wěn)定后黃土試樣進(jìn)行實時動態(tài)掃描,將加載過程中的宏觀力學(xué)指標(biāo)與細(xì)觀掃描數(shù)據(jù)聯(lián)系,以明晰原狀黃土加載過程中的結(jié)構(gòu)演化規(guī)律。結(jié)果表明:原狀黃土屈服前,CT數(shù)ME增長緩慢,說明結(jié)構(gòu)性起到了抵御外部荷載的作用;當(dāng)試樣屈服后,ME呈線性增長趨勢,試樣進(jìn)入塑性硬化階段,結(jié)構(gòu)性的作用明顯降低。吸力增大時,原狀黃土結(jié)構(gòu)性對其力學(xué)變形特征影響較小;而吸力減小時,土顆粒之間水膜潤滑作用明顯,結(jié)構(gòu)性對于抵抗外部荷載的作用增強(qiáng)。施加凈平均應(yīng)力后的原狀黃土,其內(nèi)部的孔洞和孔隙會減小,但不會完全閉合,這與新形成的結(jié)構(gòu)能抵御外部荷載有關(guān)。研究結(jié)果可為進(jìn)一步建立原狀黃土結(jié)構(gòu)性本構(gòu)模型提供借鑒。
[Abstract]:Unsaturated undisturbed loess has a typical structure, which has an important influence on its strength, deformation and other characteristics, but the influence of structure on its yield characteristics is rarely reported. In order to study the effect of structural structure on yield characteristics of unsaturated undisturbed loess under various isobaric loading conditions, the multifunctional triaxial apparatus of unsaturated soil was used as a tool. Four unsaturated undisturbed loess specimens were subjected to isobaric loading under controlled suction. With the help of CT(computerized tomographic technique, the deformation and drainage stability of loess samples were scanned in real time, and the macroscopic mechanical indexes during loading were connected with the mesoscopic scanning data to clarify the structural evolution law of undisturbed loess during loading. The results show that the growth of CT number ME is slow before the loess yield, which indicates that the structure has the function of resisting the external load, and the effect of the structure is obviously reduced when the specimen is in the plastic hardening stage. With the increase of suction, the structure of undisturbed loess has little effect on its mechanical deformation characteristics, but when the suction decreases, the lubricating effect of water film between soil particles is obvious, and the effect of structure on resisting external load is enhanced. When the net average stress is applied to the original loess, the internal pores and pores will decrease, but will not be completely closed, which is related to the ability of the newly formed structure to resist external loads. The results can be used for reference in the further establishment of structural constitutive model of undisturbed loess.
【作者單位】: 空軍工程大學(xué)機(jī)場建筑工程系;后勤工程學(xué)院土木工程系;火箭軍駐北京地區(qū)軍事代表局;榆林學(xué)院建筑工程學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金項目(51509257,11672330)
【分類號】:TU444
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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本文編號:1851870
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