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《燕山大学》 2017年
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上覆硬壳层软土路基动力特性试验及损伤演化特征

朱毅  
【摘要】:上覆硬壳层软土路基作为层状路基中的典型代表,在工程中有很高的利用价值。近年来高速公路得到了迅速发展,随着车流量、载重的不断增大,路基土体出现不同程度的损伤破坏,因此研究车辆荷载作用下上覆硬壳层软土路基的动力特性和损伤演化特征具有重要的工程意义。首先采集了具有代表性的土样,通过SDT-10动三轴仪,研究了硬、软土层动力特性的变化规律,分析了含水率、干密度、振动频率和围压等因素对硬、软土层动力特性的影响。同时研究了硬、软土层在动应力、含水率、振动频率和围压下的累积塑形应变特征,得到了硬、软土层在长期循环效应下的变化规律。根据硬、软土层的累积塑形应变特征,以线性累积损伤理论为基础,通过数据拟合,得到了硬、软土层的临界振动次数式,推导出硬、软土层各自的累积损伤计算公式。本文研究了硬、软土层的损伤特征,分析了动应力、硬壳层厚度和软土层能量吸收系数对损伤特征的影响。结果表明:动应力和硬壳层厚度对软土层损伤的影响较大,软土层能量吸收系数对软土层损伤的影响较大,对硬壳层损伤无影响。考虑了动应力水平对硬、软土层损伤特征的影响。通过现场试验结果,得到了硬、软土层的动应力比值范围;通过动三轴试验,确定了硬、软土层的临界动应力比值范围。在现有的非线性累积损伤经验公式基础上,构建了关于动应力水平的指数参数,对线性累积损伤理论进行了非线性修正,获得了改进的硬、软土层损伤计算公式,修正了硬、软土层损伤演化曲线。结果表明:硬、软土层的损伤程度增大,在荷载作用初期损伤增长较快,斜率逐渐减小。
【学位授予单位】:燕山大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:U416.1

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