發(fā)布時(shí)間：2021-11-22 21:17

　　巖土體的漸進(jìn)破壞是巖土工程學(xué)界的熱門研究內(nèi)容,應(yīng)變局部化是漸進(jìn)破壞的重要表現(xiàn)形式,其主要特點(diǎn)表現(xiàn)為初始的連續(xù)均勻的變形逐漸演變成為快速變化的、具有明顯位移梯度的變形,并且這種不連續(xù)現(xiàn)象往往是從試樣的某一個(gè)區(qū)域內(nèi)開始萌生、擴(kuò)展的,發(fā)生劇烈變形區(qū)域局限于近似平行的具有一定寬度的狹窄帶中,這條帶狀區(qū)域就是我們所說的剪切帶。本文借助具有數(shù)字圖像測量系統(tǒng)的平面應(yīng)變儀分別對超固結(jié)粘土和不同密實(shí)度的干砂進(jìn)行了CU試驗(yàn)以及CD試驗(yàn)。通過數(shù)字圖像測量技術(shù)捕捉到的試樣表面實(shí)時(shí)的應(yīng)變場以及各個(gè)角點(diǎn)的應(yīng)變信息追蹤剪切帶的演化過程。對粘土及砂土的應(yīng)力應(yīng)變曲線分析后發(fā)現(xiàn)兩者均有不同程度的軟化現(xiàn)象,粘土軟化主要受先期固結(jié)壓力的影響,砂土的相對密實(shí)度越大時(shí)其軟化效果越明顯。同一圍壓及粒徑下,不同相對密實(shí)度砂土具有相同的殘余強(qiáng)度。粘土與砂土具有相似的局部變形特性,初始階段各點(diǎn)的變形基本重合;隨著軸向位移增加,各點(diǎn)的應(yīng)變開始分叉,此時(shí)試樣的整體應(yīng)變還維持在一個(gè)很小的水平,但是局部化現(xiàn)象已經(jīng)開始發(fā)生;當(dāng)軸向位移增加到一定階段后,帶內(nèi)點(diǎn)和帶外點(diǎn)呈現(xiàn)不同的變形趨勢,局部化帶內(nèi)的點(diǎn)應(yīng)變繼續(xù)增加,帶外的點(diǎn)的應(yīng)變基本不變,局部化帶內(nèi)... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 理論研究
        1.2.2 試驗(yàn)研究
        1.2.3 數(shù)值模擬研究
    1.3 本文主要工作
2 試驗(yàn)設(shè)備及試驗(yàn)方法介紹
    2.1 平面應(yīng)變儀
        2.1.1 數(shù)值圖像測量系統(tǒng)
        2.1.2 壓力室
        2.1.3 加載系統(tǒng)
        2.1.4 附屬設(shè)備
    2.2 平面應(yīng)變試驗(yàn)原理
    2.3 試樣制備、試驗(yàn)操作步驟以及后處理
        2.3.1 試樣制備
        2.3.2 試驗(yàn)步驟
        2.3.3 后處理
    2.4 結(jié)論
3 土體平面應(yīng)變試驗(yàn)研究
    3.1 引言
    3.2 粘土平面應(yīng)變試驗(yàn)
        3.2.1 試驗(yàn)土樣
        3.2.2 試樣的制備
        3.2.3 試樣裝樣
        3.2.4 試驗(yàn)方案
        3.2.5 試驗(yàn)曲線分析
        3.2.6 粘土局部變形特性分析
    3.3 砂土平面應(yīng)變試驗(yàn)
        3.3.1 試驗(yàn)土樣
        3.3.2 試驗(yàn)方案
        3.3.3 試驗(yàn)曲線分析
        3.3.4 砂土局部變形特性分析
        3.3.5 砂土體積變形特性分析
    3.4 小結(jié)
4 粘土剪切帶變形特性研究
    4.1 引言
    4.2 剪切帶形成過程分析
    4.3 剪切帶起始時(shí)刻及完全形成時(shí)刻的應(yīng)變判別法
        4.3.1 剪切帶起始時(shí)刻的判別
        4.3.2 剪切帶完全形成時(shí)刻的判別
    4.4 剪切帶內(nèi)部剪脹特性分析
        4.4.1 剪脹形成機(jī)理分析
        4.4.2 粘土剪切帶內(nèi)部局部剪脹特性分析
    4.5 剪切帶傾角及寬度特性分析
        4.5.1 剪切帶破壞模式
        4.5.2 剪切帶傾角的理論推導(dǎo)及試驗(yàn)驗(yàn)證
        4.5.3 剪切帶寬度
    4.6 粘土局部變形與其屈服的內(nèi)在聯(lián)系
        4.6.1 粘土不排水強(qiáng)度與屈服
        4.6.2 變形分叉與土體屈服的聯(lián)系
    4.7 小結(jié)
5 砂土剪切帶變形特性分析
    5.1 砂土剪切帶破壞模式
    5.2 砂土剪切帶形成過程分析
    5.3 砂土剪切帶內(nèi)部剪脹特性分析
    5.4 砂土剪切帶傾角及寬度
        5.4.1 砂土剪切帶傾角
        5.4.2 砂土剪切帶帶寬
    5.5 小結(jié)
6 平面應(yīng)變試驗(yàn)剪切帶的數(shù)值模擬
    6.1 引言
    6.2 剪切層問題的應(yīng)變局部化分析
    6.3 平面應(yīng)變數(shù)值模型的建立及計(jì)算結(jié)果分析
        6.3.1 數(shù)值模型的建立
        6.3.2 局部變形特性分析
        6.3.3 剪切帶起始時(shí)刻判別法的數(shù)值驗(yàn)證
        6.3.4 等效應(yīng)變形成過程分析
        6.3.5 剪脹角對平面應(yīng)變模型模擬結(jié)果的影響
    6.4 小結(jié)
7 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
        7.1.1 粘土及砂土平面應(yīng)變試驗(yàn)成果
        7.1.2 數(shù)值模擬成果
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文及獲獎(jiǎng)情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于數(shù)字圖像相關(guān)方法的單軸壓縮黏土試樣剪切帶剪脹實(shí)驗(yàn)研究[J]. 王學(xué)濱,白雪元,張博聞,侯文騰.  工程地質(zhì)學(xué)報(bào). 2018(04)
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[3]減圍壓平面應(yīng)變壓縮試驗(yàn)條件下豐浦砂中剪切帶特性研究[J]. 莊麗,宮全美.  巖土力學(xué). 2016(S1)
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[7]強(qiáng)間斷分析方法在土工結(jié)構(gòu)物漸進(jìn)破壞過程中的應(yīng)用[J]. 鄭利濤,胡志強(qiáng),唐洪祥.  巖土力學(xué). 2012(09)
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[10]Cosserat連續(xù)體模型中本構(gòu)參數(shù)對應(yīng)變局部化模擬結(jié)果影響的數(shù)值分析[J]. 唐洪祥,李錫夔.  計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào). 2008(05)

博士論文
[1]基于全表面測量的三軸土樣剪切破壞過程研究[D]. 劉港.大連理工大學(xué) 2017
[2]基于Cosserat連續(xù)體模型的應(yīng)變局部化有限元模擬[D]. 唐洪祥.大連理工大學(xué) 2007

碩士論文
[1]粘土與砂土的剪切帶破壞試驗(yàn)與變形特性分析[D]. 杜濤.大連理工大學(xué) 2017
[2]砂土平面應(yīng)變試驗(yàn)研究[D]. 張麗娟.大連理工大學(xué) 2015



本文編號：3512460