【摘要】：我國東南沿海地區(qū)分布著廣泛深厚的飽和軟粘土,在軟粘土地基上建立的高速公路、鐵路、機(jī)場跑道等交通工程,在路堤靜荷載的靜力作用和交通荷載循環(huán)反復(fù)的動力作用下引起了地基土應(yīng)變累積、強(qiáng)度下降、過大變形和失穩(wěn)等一系列問題嚴(yán)重威脅著人民的財(cái)產(chǎn)與生命安全。因此,迫切需要研究有效的控制軟粘土地基的沉降技術(shù),提高交通工程的長期服役性能,減少國民生產(chǎn)損失。本文通過ABAQUS有限元軟件對交通荷載作用下的軟粘土地基進(jìn)行深入的應(yīng)力分析,然后通過溫州原狀軟粘土制備的重塑軟粘土制備空心圓柱試樣,采用GDS空心圓柱系統(tǒng)對其展開了一系列交通荷載應(yīng)力路徑下的動力特性試驗(yàn)研究,完成了以下工作和成果:針對交通荷載作用下軟粘土地基的真實(shí)應(yīng)力狀態(tài),通過ABAQUS有限元軟件建立三維路面—路基—地基模型,模擬交通荷載對路面施加靜荷載和動荷載用來得到路基土中的應(yīng)力狀態(tài)。對于車輛完整駛過地基土中某一單元體,其豎向應(yīng)力的變化情況呈現(xiàn)為半正弦波,水平應(yīng)力表現(xiàn)為先上升后下降到0,在從0上升在下降的趨勢,而剪切力則表現(xiàn)為一個完整的正弦波,豎向應(yīng)力的變化呈現(xiàn)出與荷載大小線性相關(guān)的性質(zhì),并且得到了不同深度應(yīng)力比值,進(jìn)一步確定試驗(yàn)方案�；贏BAQUS有限元軟件研究的結(jié)果,開展了從易到復(fù)雜交通荷載應(yīng)力路徑的試驗(yàn)研究,結(jié)果表明無論是循環(huán)三軸試驗(yàn)、循環(huán)扭剪試驗(yàn)、循環(huán)圍壓試驗(yàn)和多向應(yīng)力耦合循環(huán)試驗(yàn),試樣的應(yīng)變,累積孔壓,回彈應(yīng)變隨著CSR的增大而增大,回彈模量則與CSR負(fù)相關(guān),多向應(yīng)力耦合循環(huán)試驗(yàn)中試樣的應(yīng)變,累積孔壓隨tη和dη增大而增大,同時剪應(yīng)力為0時,試驗(yàn)的應(yīng)變和累積孔壓存在特殊情況。并在考慮應(yīng)力耦合的試驗(yàn)中對考慮tη變化和dη變化的試樣建立了長期循環(huán)荷載作用下累積應(yīng)變經(jīng)驗(yàn)方程�？紤]荷載頻率這一因素,分別在三種頻率下(f=1,0.1,0.01)進(jìn)行了循環(huán)扭剪試驗(yàn),循環(huán)圍壓試驗(yàn)和多向應(yīng)力耦合循環(huán)試驗(yàn),對不同頻率不同應(yīng)力路徑試樣的應(yīng)變,累積孔壓,回彈特性進(jìn)行了深入分析,低頻情況下加劇了試樣應(yīng)變和累積孔壓的增長,回彈特性則根據(jù)試樣應(yīng)力路徑不同需分情況進(jìn)行討論。
【圖文】：

圖 1-1 交通荷載作用引起的土單元體應(yīng)力分量變化圖圖 1-2 交通荷載作用下地基土所受的應(yīng)力路徑的室內(nèi)試驗(yàn)多借助單向或者雙向循環(huán)動三軸試驗(yàn)?zāi)Ｊ芰Φ难h(huán)變載特性。Muhanna[18]對軟粘土進(jìn)行動永久變形與荷載作用的循環(huán)圈數(shù)正相關(guān)，累積永久

-4-圖 1-2 交通荷載作用下地基土所受的應(yīng)力路徑前開展的室內(nèi)試驗(yàn)多借助單向或者雙向循環(huán)動三軸試驗(yàn)?zāi)M交通單元體受力的循環(huán)變載特性。Muhanna[18]對軟粘土進(jìn)行動三軸循試樣的永久變形與荷載作用的循環(huán)圈數(shù)正相關(guān)，累積永久變形量增大而增加，，當(dāng)應(yīng)力水平相同時，累積永久變形量隨試樣的含水。穎平[19,20]對不同狀態(tài)和不同原料的軟粘土進(jìn)行排水三軸試驗(yàn)，試樣的破壞存在明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，施加的動應(yīng)力幅值不同，轉(zhuǎn)折點(diǎn)。并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)軟粘土變形規(guī)律受固結(jié)應(yīng)力水平
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U416.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2596710