【摘要】：地鐵埋深較大,除地鐵建造施工過程中對(duì)土體產(chǎn)生的靜力作用外,在地鐵運(yùn)行期間土體主要受到動(dòng)荷載的作用。本文針對(duì)南昌地鐵飽和砂土在靜動(dòng)荷載作用下的變形特性,基于三剪統(tǒng)一強(qiáng)度準(zhǔn)則采用邊界面理論研究不同密實(shí)度條件下飽和砂土的本構(gòu)模型。在修正劍橋模型中引入考慮密實(shí)砂土相變孔隙比的狀態(tài)參量,以反映土體在荷載作用下表現(xiàn)出的剪脹和應(yīng)變軟化特性。為解決修正劍橋模型不能考慮全應(yīng)力狀態(tài)和黏聚力對(duì)土體應(yīng)力應(yīng)變特性影響的缺點(diǎn),將三剪統(tǒng)一強(qiáng)度準(zhǔn)則與上述模型相結(jié)合,通過等量代換和坐標(biāo)平移兩種方法得到可以反映土體受力時(shí)中間主應(yīng)力效應(yīng)、應(yīng)力區(qū)間效應(yīng)、拉壓差和黏聚力對(duì)土體應(yīng)力應(yīng)變特性的屈服面方程。在邊界面理論的基礎(chǔ)上建立了飽和砂土三剪統(tǒng)一邊界面彈塑性本構(gòu)模型。為驗(yàn)證所建模型的正確性,取南昌地鐵某車站進(jìn)出口底板下砂土為試驗(yàn)土樣,通過摻入細(xì)黏土顆粒設(shè)定砂土質(zhì)量含泥量為0%、5%、10%以考慮黏聚力的影響,在圍壓為100kPa、200kPa、400kPa時(shí)分別進(jìn)行了排水和不排水條件下的常規(guī)三軸試驗(yàn);采用逐級(jí)加載的方式進(jìn)行了等向固結(jié)壓縮試驗(yàn),最大等向固結(jié)壓力為1600kPa。在設(shè)定砂土質(zhì)量含泥量為0%、5%、10%,圍壓為100kPa、200kPa、400kPa,頻率為0.5Hz、1Hz、2Hz,振幅為30kPa、40kpa、50kPa等條件下分別進(jìn)行單一變量不排水單軸循環(huán)荷載試驗(yàn)。依據(jù)相關(guān)試驗(yàn)確定模型參數(shù)。對(duì)比試驗(yàn)數(shù)據(jù)與數(shù)值計(jì)算數(shù)據(jù),結(jié)果表明新模型在常規(guī)三軸應(yīng)力狀態(tài)和不排水循環(huán)動(dòng)三軸應(yīng)力狀態(tài)下均能夠反映飽和砂土的應(yīng)力應(yīng)變特性。最后,依據(jù)新模型的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系,采用Fortran軟件編制了相關(guān)數(shù)值計(jì)算程序,設(shè)定真三軸應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)行了數(shù)值實(shí)驗(yàn)。研究分析了在單調(diào)荷載作用下中間主應(yīng)力影響系數(shù)對(duì)土體力學(xué)和變形特性的影響,在循環(huán)荷載作用下中間主應(yīng)力、最小主應(yīng)力、土的含泥量和循環(huán)應(yīng)力幅值對(duì)土體受力和變形的作用。
【圖文】：

一強(qiáng)度準(zhǔn)則的產(chǎn)生依據(jù)及其優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行簡單介紹，在，而對(duì)推導(dǎo)過程不加贅述�；诖瞬捎玫攘看鷵Q法出受土體黏聚力和全應(yīng)力狀態(tài)影響的破壞應(yīng)力比 M循環(huán)荷載作用下的工作原理和邊界面塑性本構(gòu)模型一強(qiáng)度理論3,14]基于雙剪統(tǒng)一強(qiáng)度理論的基礎(chǔ)上在十二面體幾何模出了能夠克服雙重滑動(dòng)面和破壞面的三剪統(tǒng)一強(qiáng)度理雙剪統(tǒng)一強(qiáng)度理論的優(yōu)點(diǎn)。

第 2 章 三剪統(tǒng)一強(qiáng)度理論及邊界面模型理論 (1 ) sin $2 (1 ) cos 132321223212213b bbcb式中，1 為最大有效主應(yīng)力、2 為中間有效主應(yīng)力、3 為最小有效主十二面體單元上的 2 個(gè)主剪面應(yīng)力對(duì)（12,12）和（23,23）對(duì)材料屈影響系數(shù)，即反映中間主應(yīng)力影響的權(quán)系數(shù)，， 為有效內(nèi)摩擦角， c聚力。由式(2.1)可得三剪統(tǒng)一屈服準(zhǔn)則在 π 平面上的極限線如圖 2.2 和 2.3
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU441

【參考文獻(xiàn)】

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3 李艷;趙均海;曹雪葉;令昀;;內(nèi)壓作用下彎管爆破壓力的三剪統(tǒng)一解[J];應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào);2015年04期

4 趙春雷;趙成剛;張衛(wèi)華;蔡國慶;;考慮組構(gòu)變化效應(yīng)的飽和密砂循環(huán)本構(gòu)模型[J];巖土力學(xué);2014年11期

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6 張衛(wèi)華;趙成剛;傅方;;飽和砂土相變狀態(tài)邊界面本構(gòu)模型[J];巖土工程學(xué)報(bào);2013年05期

7 張常光;趙均海;孫珊珊;;隧道圍巖彈-脆-塑性應(yīng)力的三剪統(tǒng)一解[J];應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào);2012年05期

8 胡存;劉海笑;;適用于飽和黏土循環(huán)動(dòng)力分析的新型邊界面塑性模型[J];水利學(xué)報(bào);2011年10期

9 王偉;宋新江;凌華;盧廷浩;周干武;;濱海相軟土應(yīng)力 應(yīng)變曲線復(fù)合指數(shù) 雙曲線模型[J];巖土工程學(xué)報(bào);2010年09期

10 胡小榮;王雪;;三剪統(tǒng)一強(qiáng)度理論在軸對(duì)稱混凝土板沖切問題中的應(yīng)用[J];南昌大學(xué)學(xué)報(bào)(工科版);2010年02期

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3 胡存;適用于飽和黏土循環(huán)動(dòng)力分析的邊界面塑性模型及應(yīng)用[D];天津大學(xué);2012年

4 遲明杰;砂土的剪脹性及本構(gòu)模型的研究[D];北京交通大學(xué);2008年

5 冷藝;飽和砂土單調(diào)剪切特性與循環(huán)體變規(guī)律的試驗(yàn)研究[D];大連理工大學(xué);2008年

6 張曦;地鐵振動(dòng)對(duì)隧道周圍軟粘土微結(jié)構(gòu)影響及動(dòng)力特性研究[D];同濟(jì)大學(xué);2007年

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2 趙磊;中密實(shí)砂土的三剪統(tǒng)一剪脹性本構(gòu)模型及ABAQUS的二次開發(fā)[D];南昌大學(xué);2016年

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4 周先成;非飽和土擋墻的雙剪及三剪土壓力統(tǒng)一解研究[D];長安大學(xué);2016年

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6 王偉;基于三剪統(tǒng)一強(qiáng)度理論的擋土墻土壓力的極限平衡理論計(jì)算研究[D];長安大學(xué);2012年

7 吳紹清;土的三剪統(tǒng)一帽子模型研究[D];南昌大學(xué);2011年

8 張文完;基于三剪統(tǒng)一強(qiáng)度理論的ANSYS二次開發(fā)及其應(yīng)用[D];南昌大學(xué);2010年

本文編號(hào)：2671756