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聚丙烯纤维改良粉煤灰土动、静力学参数特性研究

何岩  
【摘要】: 本文依托国家高科技研究发展计划项目(863计划)《季节冻土区路基抗冻融稳定控制技术研究》(2007AA11Z114)和国家自然科学基金项目《冻融循环后路基材料力学特性的静动参数转换理论及试验研究》(50978117),在季节性冰冻地区,针对聚丙烯纤维改良粉煤灰土这种路基填料,主要开展了以下几方面的研究工作: 1.对聚丙烯纤维改良粉煤灰土的加固机理进行深入分析,通过无侧限抗压强度试验确定聚丙烯纤维的最佳掺入量,讨论不同纤维掺量对粉煤灰土强度的影响。研究聚丙烯纤维对粉煤灰土脆性破坏形式的影响,并对改良效果进行评价。 2.在大量的室内动三轴试验基础上,研究纤维改良土在车辆动荷载作用下的动力特性。系统分析围压σ3、固结比K等对改良土动强度的影响,改良土动强度指标c_d、φ_d的变化规律,动应变水平与动模量之间的关系,并对纤维改良土、粉煤灰土,这两种土体的动强度与动模量进行对比分析。 3.模拟季节性冰冻地区的气候条件,设计新试验。对改良土试样进行冻融循环试验,定量分析冻融循环作用对改良土动强度与动模量的影响。对一定压实系数、含水率、围压、加荷频率条件下的试样变形、冻融循环次数与动应力之间的关系进行研究。利用最小二乘法原理对冻融循环后的试验数据进行归一化处理,建立动强度随冻融循环次数变化的衰减模型、动模量随冻融循环次数变化的损失模型。 4.通过冻融循环试验和室内UU(不固结不排水剪)静三轴试验,获得冻融循环作用下改良土的静强度指标c、φ值,对改良土的静强度特性进行定量分析。利用ABAQUS有限元分析软件对静三轴试验进行数值模拟,将试验值与模拟值对比分析,验证试验数据的准确性与可靠性,建立纤维改良土动、静力学参数之间的关系模型。参数模型的建立,在一定情况下,可以大大减少试验工作量,提高工作效率。


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