本文關(guān)鍵詞：壓實(shí)粘性土斷裂破壞性狀及其判定準(zhǔn)則研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在用傳統(tǒng)分析方法研究開裂粘性土坡的穩(wěn)定性問題時(shí),由于不能考慮裂縫的不連續(xù)性和裂縫端部的應(yīng)力奇異性,很難獲得準(zhǔn)確認(rèn)識(shí),但是采用斷裂力學(xué)的方法進(jìn)行分析為其提供了新的思路。本文以粘性土為研究對(duì)象,從斷裂力學(xué)的角度出發(fā),采用改進(jìn)的I型、II型和I-II型斷裂試驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn),研究了裂縫深度、含水率、干密度等因素對(duì)斷裂韌度的影響特性,揭示粘性土斷裂破壞機(jī)理,提出了斷裂判定準(zhǔn)則,并采用數(shù)值模擬方法分析了裂縫深度和裂縫位置,并對(duì)裂縫影響下的均質(zhì)粘性土坡穩(wěn)定性進(jìn)行了探討。本文主要的研究工作和成果如下:(1)采用改進(jìn)的三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)方法,將試樣繞其長(zhǎng)邊旋轉(zhuǎn)90度,放置于帶萬向輪的有機(jī)玻璃板上進(jìn)行支撐,采用水平向加載的方式進(jìn)行試驗(yàn),研究了土體I型斷裂破壞特性,揭示了裂縫深度、含砂量、干密度、含水率和預(yù)制裂縫尖端形態(tài)等因素對(duì)斷裂韌度的影響機(jī)理。試驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)預(yù)制裂縫深度為1.5cm~3cm時(shí),斷裂韌度值為真值;隨著試樣含砂量的增加,斷裂韌度值出現(xiàn)減小的趨勢(shì);含水率的不同會(huì)影響土體的包膜結(jié)構(gòu)和團(tuán)粒結(jié)構(gòu),存在一個(gè)含水率使得斷裂韌度值最大;斷裂韌度值隨著干密度的增加而增加;裂縫尖端處的形態(tài)越尖銳,斷裂韌度值越低。(2)采用類似于直剪試驗(yàn)的方式,研究了土體II型斷裂破壞特性,揭示了裂縫深度、含砂量、干密度、加載速率、含水率和預(yù)制裂縫尖端形態(tài)等因素對(duì)斷裂韌度的影響機(jī)理。試驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)預(yù)制裂縫深度為5cm~7cm時(shí),斷裂韌度值為真值;隨著試樣的含砂量增加,斷裂韌度值出現(xiàn)先增大后降低的趨勢(shì);含水率的不同會(huì)影響土體的包膜結(jié)構(gòu)和團(tuán)粒結(jié)構(gòu),存在一個(gè)含水率使得斷裂韌度值最大,存在一個(gè)含砂量使得砂礫和粘土顆粒的抗剪切破壞作用最強(qiáng),斷裂韌度值最大;在一定范圍內(nèi),摻入的砂礫粒徑越大,斷裂韌度值也越大斷;加載速率對(duì)土體斷裂韌度值影響不明顯;斷裂韌度值隨著干密度的增加而增加;存在一個(gè)含水率使得斷裂韌度值最大;裂縫尖端處的形態(tài)越尖銳,斷裂韌度值越低。(3)采用改進(jìn)的非對(duì)稱四點(diǎn)彎曲方法,將試樣繞其長(zhǎng)邊旋轉(zhuǎn)90度,放置于帶萬向輪的有機(jī)玻璃板上進(jìn)行支撐,采用水平向加載的方式進(jìn)行試驗(yàn),研究土體的I-II復(fù)合型斷裂破壞特性,提出所研究土體的斷裂判定準(zhǔn)則。(4)采用ABAQUS分析了裂縫狀態(tài)不同時(shí),均質(zhì)土坡的斷裂參數(shù),利用本文提出的斷裂判定準(zhǔn)對(duì)裂縫穩(wěn)定性進(jìn)行判定,研究了裂縫傾斜角、裂縫深度和位置對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響,得出了臨界擴(kuò)展深度和最易開裂的位置。
【關(guān)鍵詞】：Ⅰ型斷裂 Ⅱ型斷裂 Ⅰ-Ⅱ 型斷裂 斷裂韌度 斷裂破壞準(zhǔn)則
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU43
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-24
• 1.1 問題的提出9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-21
• 1.2.1 裂縫的產(chǎn)生機(jī)理10-11
• 1.2.2 土體斷裂性狀試驗(yàn)研究方法11-15
• 1.2.3 土體斷裂性狀的數(shù)值模擬方法15-18
• 1.2.4 應(yīng)力強(qiáng)度因子計(jì)算方法18-20
• 1.2.5 斷裂力學(xué)在分析土坡穩(wěn)定問題中的應(yīng)用20-21
• 1.3 本文研究?jī)?nèi)容21-22
• 1.4 本文研究采用的技術(shù)路線22-24
• 第二章 壓實(shí)粘性土Ⅰ型斷裂特性研究24-51
• 2.1 概述24
• 2.2 試驗(yàn)原理24-25
• 2.3 試驗(yàn)儀器25-27
• 2.4 試驗(yàn)土料27-31
• 2.4.1 顆粒級(jí)配27-28
• 2.4.2 壓實(shí)特性28-31
• 2.5 試驗(yàn)方法31
• 2.6 Ⅰ型斷裂特性31-49
• 2.6.1 裂縫深度對(duì)土體Ⅰ型斷裂韌度的影響31-36
• 2.6.2 含砂量對(duì)土體Ⅰ型斷裂韌度的影響36-40
• 2.6.3 含水率對(duì)土體Ⅰ型斷裂韌度的影響40-42
• 2.6.4 干密度對(duì)土體Ⅰ型斷裂韌度的影響42-44
• 2.6.5 裂縫尖端形態(tài)對(duì)土體Ⅰ型斷裂韌度的影響44-49
• 2.7 本章小結(jié)49-51
• 第三章 壓實(shí)粘性土Ⅱ型斷裂特性研究51-84
• 3.1 概述51
• 3.2 試驗(yàn)原理51-52
• 3.3 試驗(yàn)儀器52-54
• 3.4 試驗(yàn)方法54
• 3.5 試驗(yàn)土料54
• 3.6 Ⅱ型斷裂特性54-82
• 3.6.1 裂縫深度對(duì)土體Ⅱ型斷裂韌度的影響55-59
• 3.6.2 含砂量對(duì)土體Ⅱ型斷裂韌度的影響59-62
• 3.6.3 含水率對(duì)土體Ⅱ型斷裂韌度的影響62-64
• 3.6.4 干密度對(duì)土體Ⅱ型斷裂韌度的影響64-66
• 3.6.5 加載速率對(duì)土體Ⅱ型斷裂韌度的影響66-68
• 3.6.6 摻礫顆粒大小對(duì)土體Ⅱ型斷裂韌度的影響68-73
• 3.6.7 裂縫尖端形態(tài)對(duì)土體Ⅱ型斷裂韌度的影響73-75
• 3.6.8 土體Ⅱ型斷裂韌度與抗剪強(qiáng)度的關(guān)系75-82
• 3.7 本章小結(jié)82-84
• 第四章 壓實(shí)粘性土I-II復(fù)合型斷裂特性研究84-93
• 4.1 概述84
• 4.2 I-II復(fù)合型試驗(yàn)原理84-85
• 4.3 試驗(yàn)儀器85-86
• 4.4 試驗(yàn)土料86
• 4.5 試驗(yàn)方法86-87
• 4.6 I-II復(fù)合型斷裂特性87-92
• 4.7 本章小結(jié)92-93
• 第五章 粘性土斷裂性狀在開裂土坡穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用93-104
• 5.1 概述93
• 5.2 模型的建立和單元類型的選擇93-94
• 5.3 數(shù)據(jù)處理94-95
• 5.4 裂縫存在對(duì)邊坡的影響95-98
• 5.5 開裂粘性土坡的臨界裂縫深度98-99
• 5.6 邊坡坡頂最易開裂的位置99-100
• 5.7 裂縫傾角對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響100-103
• 5.8 本章小結(jié)103-104
• 第六章 總結(jié)與展望104-107
• 6.1 全文總結(jié)104-105
• 6.2 研究展望105-107
• 參考文獻(xiàn)107-117
• 致謝117-118
• 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果118

【相似文獻(xiàn)】

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1 吳智敏,王金來,徐世p，

本文編號(hào)：326640