在天然狀態(tài)下大多數(shù)土體處于非飽和狀態(tài),土的非飽和特性對于土體的力學(xué)性質(zhì)有很大的影響。本文首先采用單應(yīng)力變量法和雙應(yīng)力變量法將三剪統(tǒng)一準(zhǔn)則應(yīng)用于非飽和土,得到非飽和土的三剪統(tǒng)一屈服準(zhǔn)則;然后從非飽和土體的實際受力狀態(tài)出發(fā),將基質(zhì)吸力引入至修正劍橋模型,得到考慮基質(zhì)吸力修正的劍橋模型,但是該模型的破壞應(yīng)力比M是一個固定值,就不能反映應(yīng)力狀態(tài)的變化,也不能反映非飽和土中基質(zhì)吸力的影響,為解決這一難題,將非飽和土的三剪統(tǒng)一屈服準(zhǔn)則作為新本構(gòu)模型的破壞準(zhǔn)則,建立了非飽和土的三剪統(tǒng)一彈塑性本構(gòu)模型,單應(yīng)力變量法和雙應(yīng)力變量法的非飽和土三剪統(tǒng)一準(zhǔn)則都考慮了非飽和土體中基質(zhì)吸力的影響,更加符合非飽和土的力學(xué)特性。為得到非飽和土的三維應(yīng)力應(yīng)變特性,對模型進行了三維化的處理。試驗土樣采用南昌地區(qū)非飽和重塑紅土,通過基本土工試驗和非飽和土的三軸試驗,獲得基本的土性參數(shù)和模型參數(shù)。得到了非飽和紅土的剪應(yīng)力與軸向應(yīng)變、體積應(yīng)變與軸向應(yīng)變關(guān)系曲線,著重說明了非飽和性對土體的強度和變形的影響。使用Fortran程序語言,編寫了非飽和土三的剪統(tǒng)一本構(gòu)模型的子程序。分別模擬了非飽和土體在非飽和三軸試驗和真三軸試驗下,土...

【文章頁數(shù)】：137 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 三剪統(tǒng)一強度準(zhǔn)則的發(fā)展及其應(yīng)用
    1.3 非飽和土本構(gòu)模型的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 本文的主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新點
        1.4.1 研究內(nèi)容
        1.4.2 創(chuàng)新點
        1.4.3 技術(shù)路線
第2章 非飽和土的三剪統(tǒng)一強度理論
    2.1 概述
    2.2 三剪統(tǒng)一強度理論
    2.3 非飽和土三剪統(tǒng)一強度理論
        2.3.1 單應(yīng)力變量法的非飽和土三剪統(tǒng)一強度理論
        2.3.2 雙應(yīng)力變量法的非飽和土三剪統(tǒng)一強度理論
    2.4 非飽和土三剪統(tǒng)一強度理論的特征分析及真三軸驗證
        2.4.1 單應(yīng)力變量法非飽和土的三剪統(tǒng)一強度理論的特征分析
        2.4.2 單應(yīng)力變量法非飽和土的三剪統(tǒng)一強度理論的真三軸驗證
        2.4.3 雙應(yīng)力變量法非飽和土的三剪統(tǒng)一強度理論的特征分析
        2.4.4 雙應(yīng)力變量法非飽和土的三剪統(tǒng)一強度理論的真三軸驗證
    2.5 破壞應(yīng)力比的推導(dǎo)
        2.5.1 單應(yīng)力變量法的三剪統(tǒng)一破壞比
        2.5.2 雙應(yīng)力變量法的三剪統(tǒng)一破壞比
    2.6 本章小結(jié)
第3章 基于單應(yīng)力變量法的非飽和土三剪統(tǒng)一本構(gòu)模型
    3.1 概述
    3.2 屈服函數(shù)
    3.3 單應(yīng)力變量法非飽和土的三剪統(tǒng)一本構(gòu)模型
        3.3.1 屈服函數(shù)和塑性勢函數(shù)
        3.3.2 應(yīng)變硬化規(guī)律
        3.3.3 本構(gòu)模型
    3.4 單應(yīng)力變量法非飽和土三剪統(tǒng)一本構(gòu)模型的彈塑性剛度矩陣
        3.4.1 彈性剛度矩陣
        3.4.2 彈塑性剛度矩陣
    3.5 本章小結(jié)
第4章 基于雙應(yīng)力變量法的非飽和土三剪統(tǒng)一本構(gòu)模型
    4.1 概述
    4.2 雙應(yīng)力變量法非飽和土的三剪統(tǒng)一本構(gòu)模型
        4.2.1 屈服函數(shù)和塑性勢函數(shù)
        4.2.2 應(yīng)變硬化規(guī)律
        4.2.3 本構(gòu)模型
    4.3 雙應(yīng)力變量法非飽和土三剪統(tǒng)一本構(gòu)模型彈塑性剛度矩陣
        4.3.1 彈性剛度矩陣
        4.3.2 彈塑性剛度矩陣
    4.4 本章小結(jié)
第5章 非飽和土三剪統(tǒng)一本構(gòu)模型參數(shù)的確定
    5.1 概述
    5.2 試驗方案
    5.3 基本物理力學(xué)參數(shù)
    5.4 非飽和土三軸試驗結(jié)果及分析
        5.4.1 基質(zhì)吸力對土體應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的影響
        5.4.2 凈圍壓對土體應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的影響
    5.5 抗剪強度參數(shù)
    5.6 壓縮參數(shù)及回彈參數(shù)
    5.7 單應(yīng)力變量法有效應(yīng)力參數(shù)?
    5.8 參數(shù)匯總
    5.9 本章小結(jié)
第6章 非飽和土三剪統(tǒng)一本構(gòu)模型驗證
    6.1 概述
    6.2 三維應(yīng)力狀態(tài)下的非飽和土彈塑性剛度矩陣
    6.3 非飽和土的力學(xué)特性模擬與試驗對比
    6.4 本章小結(jié)
第7章 非飽和土力學(xué)特性的真三軸模擬
    7.1 概述
    7.2 非飽和土的真三軸實驗?zāi)M
        7.2.1 單應(yīng)力變量法
        7.2.2 雙應(yīng)力變量法
        7.2.3 單應(yīng)力變量法和雙應(yīng)力變量法對比
    7.3 本章小結(jié)
第8章 結(jié)論與展望
    8.1 結(jié)論
    8.2 展望
致謝
參考文獻
附錄一 非飽和土單應(yīng)力變量法三剪統(tǒng)一彈塑性本構(gòu)模型計算框圖
附錄二 非飽和土雙應(yīng)力變量法三剪統(tǒng)一彈塑性本構(gòu)模型計算框圖
攻讀學(xué)位期間的研究成果



本文編號：3749278