收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

主应力轴旋转对原状软粘土宏观变形和微观结构影响的试验研究

管林波  
【摘要】: 主应力方向变化是车辆、波浪等荷载作用下地基土体所受应力路径的主要特征,其对饱和软粘土变形特性的影响更是关乎国家基础建设的经济性和安全性的重难点技术问题。长江三角洲地区分布有大面积的软土地基,同时也是我国经济发达的地区之一。开展在车辆、波浪等荷载作用下软基性状的研究对合理进行设计有着十分重要的意义,但目前这方面的研究成果较少,急待深入与完善。有鉴于此,本文在前人的工作基础上,采用空心圆柱扭剪仪、扫描电子显微镜等试验仪器,对杭州地区典型原状软粘土开展了考虑主应力方向变化的系列试验研究,重点研究了粘土试样宏观变形特性和微观结构特点。主要工作和成果如下: 1.分别开展了主应力方向不同和中主应力系数不同的不排水定向剪切试验以及主应力轴旋转变化的不排水试验。结果表明:(1)主应力作用方向的变化对原状粘土的宏观变形特性无明显影响;中主应力系数b值的变化对原状粘土的宏观变形特性有显著影响。(2)在应力作用下,粘土试样通常都存在明显的非共轴现象,即主应变方向与主应力方向不一致。在定向加载的应力状态下,随着应力的加载,非共轴现象会逐渐消失;在主应力轴纯旋转的过程中非共轴现象基本上一直存在。(3)当中主应力系数为0.5时,粘土体在主应力轴纯旋转过程中,若忽略剪应力的影响,轴向应变和扭剪应变可近似为2倍主应力方向角的正弦函数;而环向应变则与轴向应变近似大小相等、方向相反;径向应变在整个旋转过程中变化不大,基本为零。 2.考虑应力的大小和方向两种作用效应,推导出主应力轴旋转的应力路径下各应变增量的计算式,再结合试验的部分结论得到各应变的半理论计算式。 3.对主应力方向不同的定向剪切试验、中主应力系数不同的定向剪切试验以及主应力轴旋转试验中的粘土试样展开微观结构试验研究。结果表明:(1)原状粘土的颗粒单元主要呈薄片状,颗粒之间以点与面、面与面的纤维状胶结为主,颗粒组合整体呈蜂窝状结构,也像花瓣结构;土体微观结构的复杂程度较高,在各方向上土体孔隙排列的有序性都很差,但由于沉积的作用,竖直方向上有序性略高于水平方向。(2)在粘土试样的三个观测面中,rθ面(即沉积面)的微观结构对试样宏观变形特性的控制作用最弱,zθ面和zr面(相互垂直的两个竖直面)的微观结构对试样宏观变形特性的控制作用相对较强,其中,粘土试样zθ面的孔隙比对粘土宏观变形特性有较显著的控制作用。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 吴倩;韩爱民;肖军华;牛玉珍;;地铁列车移动荷载作用下地基土的动应力响应[J];江苏建筑;2010年06期
2 潘华;陈国兴;;动态围压下空心圆柱扭剪仪模拟主应力轴旋转应力路径能力分析[J];岩土力学;2011年06期
3 董志华;张静;;主应力轴旋转情况下土的各向异性理论研究进展[J];洛阳理工学院学报(自然科学版);2011年02期
4 张启辉,赵锡宏;主应力轴旋转对剪切带形成的影响分析[J];岩土力学;2000年01期
5 沈扬;周建;;空心圆柱仪(HCA)性能指标分析及同类产品比较[J];科技通报;2006年05期
6 刘元雪,郑颖人;考虑主应力轴旋转对土体应力应变关系影响的一种新方法[J];岩土工程学报;1998年02期
7 熊保林;邵龙潭;;考虑主应力轴旋转Gudehus-Bauer亚塑性模型的改进[J];工程力学;2008年01期
8 王常晶;陈云敏;;列车移动荷载在地基中引起的主应力轴旋转[J];浙江大学学报(工学版);2010年05期
9 董志华;高彦斌;;主应力轴旋转情况下土的各向异性研究进展[J];西北地震学报;2011年S1期
10 刘雪珠;陈国兴;储勇;;列车引起的地基土应力状态变化的三维有限元分析[J];地震工程与工程振动;2010年02期
11 严佳佳;李伯安;陈利明;周建;管林波;;原状软粘土各向异性及其对工程影响研究[J];西北地震学报;2011年S1期
12 姜洪伟,赵锡宏;主应力轴旋转对软土塑性变形影响分析[J];力学季刊;1997年02期
13 刘元雪,郑颖人,陈正汉;含主应力轴旋转的土体一般应力应变关系[J];应用数学和力学;1998年05期
14 史宏彦,谢定义,白琳;无粘性土的应力矢量本构模型(Ⅱ)——应用[J];应用数学和力学;2002年07期
15 沈扬;周建;龚晓南;;主应力轴旋转对土体性状影响的试验进展研究[J];岩石力学与工程学报;2006年07期
16 聂影;栾茂田;王猛;李金玉;张其一;;主应力轴旋转下饱和黏土动力特性的试验研究[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2009年04期
17 刘元雪,郑颖人;含主应力轴旋转的广义塑性位势理论[J];力学季刊;2000年01期
18 刘元雪,郑颖人;含主应力轴旋转的土体平面应变问题弹塑性数值模拟[J];计算力学学报;2001年02期
19 史宏彦,谢定义,汪闻韶;平面应变条件下主应力轴旋转产生的应变[J];岩土工程学报;2001年02期
20 史宏彦,谢定义;无粘性土的应力矢量本构模型(Ⅰ)——理论[J];应用数学和力学;2002年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨树才;陈云鹤;邓学钧;;准固结粘土排水试验的应力性状研究[A];第七届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ卷)[C];1998年
2 曹继东;陈正汉;王权民;;厦门软粘土的震振陷特性[A];中国土木工程学会第九届土力学及岩土工程学术会议论文集(下册)[C];2003年
3 李继祥;贺建清;张家生;;石灰土填料在动载作用下弹性模量的试验研究[A];第九届全国岩石动力学学术会议论文集[C];2005年
4 陶松垒;陶钧炳;张子和;;低气压远距离管道输送软粘土技术[A];中国河道治理与生态修复技术专刊[C];2010年
5 易宏伟;孙钧;;盾构施工对软粘土的扰动机理分析[A];盛世岁月——祝贺孙钧院士八秩华诞论文选集[C];2006年
6 黄茂松;廖俊展;魏星;王卫东;;软土应力各向异性及其对深基坑工程的影响[A];上海软土地区深基坑技术新进展研讨会论文集[C];2005年
7 黄茂松;廖俊展;魏星;王卫东;;软土应力各向异性及其对深基坑工程的影响[A];上海软土地深基坑技术新进展研讨会论文集[C];2005年
8 李驰;;基于BP神经网络软粘土循环强度研究[A];第十四届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(下册)[C];2009年
9 于小军;施建勇;徐杨斌;;考虑软粘土各向异性的扰动状态概念本构模型[A];第一届全国岩土本构理论研讨会论文集[C];2008年
10 陈婷婷;高彦斌;徐超;王江锋;郭永发;;结构性对上海软粘土的压缩特性影响[A];第八届全国工程地质大会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 熊保林;无粘性土亚塑性本构模型研究[D];大连理工大学;2008年
2 辛公锋;大直径超长桩侧阻软化试验与理论研究[D];浙江大学;2006年
3 刘功勋;复杂应力条件下饱和海洋土剪切特性研究[D];大连理工大学;2010年
4 李小勇;土工参数空间概率特性及软粘土地基固结概率分析[D];浙江大学;2001年
5 姜珂;考虑软粘土结构性损伤的静压桩沉桩规律分析[D];浙江大学;2003年
6 陈安;软粘土中桩土共同作用模型试验与机理研究[D];中南大学;2006年
7 张曦;地铁振动对隧道周围软粘土微结构影响及动力特性研究[D];同济大学;2007年
8 张宏祥;软土地基中桶形基础的承载力研究和优化设计[D];吉林大学;2007年
9 侯晋芳;软粘土土坡稳定性研究[D];天津大学;2007年
10 封晓伟;波浪循环荷载作用下防波堤—地基稳定性研究[D];天津大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 管林波;主应力轴旋转对原状软粘土宏观变形和微观结构影响的试验研究[D];浙江大学;2010年
2 赵龙涛;盾构隧道开挖过程中土体主应力轴旋转影响研究[D];北京交通大学;2012年
3 郑鸿镔;主应力轴旋转下重塑粘土与原状粘土特性试验研究[D];浙江大学;2011年
4 张勋;复杂应力路径下原状软粘土剪切破坏标准研究[D];浙江大学;2010年
5 赵宇;不同动应力路径下粉土动力特性试验研究[D];浙江大学;2007年
6 陶冶;车辆荷载作用下路基沉降计算方法研究[D];浙江大学;2012年
7 杨浩明;典型南海软粘土的渗透特性研究[D];武汉理工大学;2012年
8 宋志远;软粘土流变特性研究及其在工程中的应用[D];河海大学;2003年
9 曹秀娟;软粘土中沉桩挤土效应研究[D];浙江大学;2005年
10 江雯;考虑软粘土渗透性和压缩性变化的一维固结理论研究[D];浙江大学;2003年
中国重要报纸全文数据库 前6条
1 殷邦科 李荣惠 唐先武;惊世之举[N];中国矿业报;2002年
2 殷邦科 李荣惠 记者 唐先武;谁说“岩石无理论”?[N];科技日报;2002年
3 赭江;养殖弹涂鱼有“钱”景[N];江苏科技报;2006年
4 本报通讯员 张勇军 殷邦科 阳雄;岩土生涯五十载[N];重庆日报;2002年
5 茂名市城建设计院 陈彦百 李勇;浅谈西粤中路软土路基的处理[N];广东建设报;2002年
6 通讯员 殷邦科、李荣惠;郑颖人院士岩土理论体系受关注[N];光明日报;2002年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978