發(fā)布時間：2021-04-15 23:15

　　為了揭示復(fù)雜固結(jié)應(yīng)力條件下黃土的動力特性,本文采用動扭剪儀主要研究了真三軸固結(jié)狀態(tài)下黃土動剪應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系、動強度及震陷變形與固結(jié)中主應(yīng)力系數(shù)b、含水率及固結(jié)圍壓之間的關(guān)系,分析討論了原狀黃土震陷系數(shù)與振次、含水率、固結(jié)圍壓及固結(jié)中主應(yīng)力系數(shù)b之間的關(guān)系,主要得出了以下結(jié)論:（1）循環(huán)扭剪荷載作用下,黃土動剪應(yīng)變逐漸發(fā)展,范圍分布在10-5到10-2之間。不同中主應(yīng)力系數(shù)b固結(jié)條件下動剪應(yīng)力比與動剪應(yīng)變曲線趨于一致,黃土的動剪應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系均符合雙曲線模型。（2）黃土在剪切破壞過程中剪應(yīng)變逐漸發(fā)展,動模量有所降低,引入綜合物理指標(biāo)與前人研究成果進行對比,通過物性指標(biāo)計算黃土構(gòu)度指標(biāo),對最大動剪切模量與固結(jié)應(yīng)力及構(gòu)度進行分析,并建立了相關(guān)關(guān)系式。（3）在逐級加載的黃土動力特性試驗中,對比分析了黃土阻尼比隨固結(jié)中主應(yīng)力系數(shù)b、含水率及固結(jié)圍壓的變化規(guī)律。b值從1～0.25變化時,土顆粒間的摩擦力使得阻尼比增大。對不同影響因素下黃土阻尼比進行擬合分析,建立了黃土阻尼比與動剪應(yīng)變的曲線擬合公式。（4）黃土的動強度在不同b值以及不同濕度與固結(jié)應(yīng)力下有所不同,分析了不同含水率下黃土動強度指標(biāo)。（5）含... 

【文章來源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

試驗試樣Figure2-1Thetestsample儀器介紹

西安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文10由于試樣為空心圓柱試樣，因此在剪切破壞過程中剪應(yīng)力并非是單一不變的，在沿著空心圓柱試樣徑向的方向，剪應(yīng)力分布有所差異，為解決應(yīng)力與應(yīng)變的計算問題，因為試樣內(nèi)外腔的尺寸相對于圓柱薄壁的尺寸更大，故采用分別假定試樣為彈性與塑性狀態(tài)的方法進行計算更加合理，如式(2-4)～(2-6)所示。豎向應(yīng)力σz、徑向應(yīng)力σr和環(huán)向應(yīng)力σθ計算式如式(2-1)、(2-2)、(2-3)所示，可以看出，根據(jù)軸向正應(yīng)力、徑向正應(yīng)力及環(huán)向正應(yīng)力可求得最終的加載參數(shù)即軸力W、內(nèi)腔壓力、外腔壓力。zoo+))/iiros=WPrPrAPA22（（(2-1)ooroiiiPrPrrr+=+(2-2)oooiiiPrPrrr=(2-3)塑性狀態(tài)時，動荷載施加完成后，試樣在剪切破壞的過程中剪應(yīng)力的分布是規(guī)律的：z33o32()iTrr=(2-4)彈性狀態(tài)時，動荷載作用下土體單元的剪應(yīng)力沿徑向線性分布：))((22ioiozrrrrT+=(2-5)將塑性狀態(tài)與彈性狀態(tài)的計算結(jié)果進行平均，則由式(2-4)和式(2-5)的平均值可得：++=))(()(23212233ioioiozrrrrTrrT(2-6)式中r為傳力軸半徑，取3.1cm，Ar代表豎向加荷軸的截面面積，As代表空心圓柱試樣截面面積，ri、ro分別為試樣內(nèi)、外半徑。根據(jù)Mohr應(yīng)力圓，試樣處于真三軸固結(jié)狀態(tài)的主應(yīng)力及其與法向的夾角由下式得出：圖2-5應(yīng)力摩爾圓Fig.2-5StressMohrCircle

西安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文28式中:mu————為構(gòu)度指標(biāo)，e為自然對數(shù)Z————為濕度、密度、粒度的綜合物理量————液性指數(shù)————干密度0————孔隙比前人已對復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下黃土動力特性做了研究，得出了含水率與固結(jié)球應(yīng)力對土體抗剪切破壞能力影響的相關(guān)結(jié)論，本小節(jié)將引用陳攀對月登閣地鐵站黃土試樣采用空心圓柱扭剪儀在均壓狀態(tài)下進行黃土動力試驗的部分結(jié)果，表3-1為試樣用土物性指標(biāo)，在動應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系、動強度方面，通過引用綜合物理指標(biāo)Z的方式進行了對比。表3-1月登閣黃土土樣的基本物理性質(zhì)指標(biāo)Table2-1Thebasicphysicalpropertiesoflossessamples天然密度/(g·cm-3)含水率w/%干密度d(g·cm-3)液限lw/%塑限pw/%塑性指數(shù)pI/%1.6821.01.3934.218.615.6(a)w=16%，Z=0.24,月登閣黃土動應(yīng)力應(yīng)變曲線(b)w=16%，Z=0.19，幸福林帶黃土動應(yīng)力應(yīng)變曲線(a)w=16%、Z=0.24，月登閣黃土動剪切模量(b)w=16%、Z=0.19，幸福林帶黃土動剪切模量圖3-10不同綜合物理指標(biāo)下動力特性參數(shù)比較Fig3-10Comparisonofdynamiccharacteristicparametersunderdifferentcomprehensivephysicalindexes030609012015000.0050.010.0150.020.02550kPa100kPa200kpa動剪應(yīng)變γd動剪應(yīng)力σzθ/kPa0204060801001201401601801.00E-051.00E-041.00E-031.00E-021.00E-0150kPa100kpa200kPa動剪切模量Gd/MPa動剪應(yīng)變γd


本文編號：3140275