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《西安理工大学》 2005年
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非饱和黄土在动、静复杂应力条件下的结构变化特性及结构性本构关系研究

骆亚生  
【摘要】:土结构性本构关系的研究被称为是“21世纪土力学的核心问题”。在阅读和分析大量文献资料的基础上,总结了近年来黄土力学研究在非饱和土、动力特性以及结构性等领域取得的丰硕成果,提出了本文研究的基本任务。 本文研究工作的第一个成果是紧密围绕着土结构性形成变化的机理,突出了土结构性研究的土力学途径,把复杂应力条件下的土结构性定量化描述及其应用作为“突破口”,由“土的强度和变形受结构性控制的规律是相同的”这一结论出发,将文献中基于压缩变形考虑的土结构性参数的思路和方法进行了新的发展,提出和定义了基于强度考虑的土结构性定量化参数。这种新的强度型结构性参数,不仅弥补了文献中变形型结构性参数的不足,而且为在静力和动力作用的复杂应力条件下研究土的结构性变化特性和建立结构性本构关系打下了基础。它起到了既继承前人成果的合理内核,又拓展土结构性参数的应用空间,使动、静变形全过程中土结构性变化研究相沟通的重要作用。 本文的第二个成果是对原状的、重塑的和人工结构性的非饱和黄土在侧限压缩应力、常规三轴应力以及真三轴应力条件下进行了大量试验,研究了结构性变化特性,分析了影响黄土结构性的主要相关因素,合理解释了不同试验条件下土结构性参数曲线所表现出的有关特征,论证了新结构性参数的合理性。 本文的第三个成果是首次对原状的和重塑的非饱和黄土进行了大量的动扭剪三 人bstr肠Ct 轴试验,在动荷作用下分析了非饱和黄土的动力特性,尤其是非饱和黄土孔隙水压力 和孔隙气压力在动荷作用下的变化规律,得到了非饱和黄土在动力试验条件下的土结 构性参数曲线,证明了非饱和黄土动荷作用‘F的结构性参数曲线与静荷作用下的结构 性参数曲线有着相似的形态和变化规律,受相同结构性因素的影响,使结构性定量化 参数第一次走进了土动力学研究的领域。 本文的第四个成果是在以上研究的基础上,通过结构性参数对非饱和黄土静、动 应力应变关系曲线的归一化作用效果分析,揭示了它与土变形和强度特性密切而规律 性的关系,提出了非饱和黄土在静、动力作用的复杂应力条件下结构性的本构关系, 验证了它们分别在三轴应力条件和动扭剪应力条件下计算与试验结果间良好的一致 性。而且,新的结构性本构关系在静、动力条件下分别具有邓肯一张模型和哈丁模型 相似的基本形态及对应的参数,便于在实际工程中应用. 本文的上述研究成果从原则上分析应该对其他土类的结构性研究有重要的借鉴 作用,有利于推动土结构性研究从定性到定量,从简单应力条件到复杂应力条件,从 试验室研究到实际工程应用的迅速发展. 关键词:非饱和黄土结构性变化规律复杂应力条件本构关系
【学位授予单位】:西安理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TU444

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 陈存礼;胡再强;高鹏;;原状黄土的结构性及其与变形特性关系研究[J];岩土力学;2006年11期
2 陈正汉;孙树国;方祥位;周海清;谢云;;非饱和土与特殊土测试技术新进展[J];岩土工程学报;2006年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王庶懋;砂土与EPS颗粒混合的轻质土(LSES)动力特性的试验研究[D];河海大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吴志刚;非饱和黄土结构强度与抗剪强度的试验研究[D];西北农林科技大学;2007年
2 王婷;非饱和土等效固结变形分析方法试验研究[D];西安理工大学;2007年
3 李奕;黄土的结构性试验研究[D];兰州理工大学;2007年
4 何春锋;压实黄土的工程性质及应用问题[D];西北农林科技大学;2006年
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10 刘坤;非饱和黄土的结构性试验研究[D];西安建筑科技大学;2008年
【参考文献】
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【共引文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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2 陈柏生;马芹永;涂智溢;胡时胜;;冻土动态力学性能的实验研究[A];第三届全国爆炸力学实验技术交流会论文集[C];2004年
3 李向东;罗晓辉;吴瑞麟;;非饱和土损伤模型与应用[A];第16届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ册)[C];2007年
4 陈正汉;;非饱和土研究的新进展[A];中加非饱和土学术研讨会论文集[C];1994年
5 沈珠江;;关于黄土力学的研究途径[A];中加非饱和土学术研讨会论文集[C];1994年
6 卢肇钧;吴肖茗;孙玉珍;;非饱和压实土膨胀力和吸力的初步探讨[A];中加非饱和土学术研讨会论文集[C];1994年
7 刘祖典;陈正汉;;黄土的湿陷变形特性和工程问题[A];海峡两岸土力学及基础工程地工技术学术研讨会论文集[C];1994年
8 沈珠江;;南水双屈服面模型及其应用[A];海峡两岸土力学及基础工程地工技术学术研讨会论文集[C];1994年
9 卢肇钧;吴肖茗;刘国楠;;锚定式支护工程实践中几个问题的探讨[A];海峡两岸土力学及基础工程地工技术学术研讨会论文集[C];1994年
10 沈珠江;;黄土的损伤力学模型探索[A];中国土木工程学会第七届土力学及基础工程学术会议论文集[C];1994年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 魏纲;顶管工程土与结构的性状及理论研究[D];浙江大学;2005年
2 于芳;非线性流变结构性软粘土弹粘塑性固结理论及砂井地基沉降计算[D];河海大学;2006年
3 朱宝龙;类软土滑坡工程特性及钢管压力注浆型抗滑挡墙的理论研究[D];西南交通大学;2005年
4 李子春;轨道结构垂向荷载传递与路基附加动应力特性的研究[D];铁道部科学研究院;2000年
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7 张引科;非饱和土混合物理论及其应用[D];西安建筑科技大学;2001年
8 何开胜;结构性粘土的微观变形机理和弹粘塑损伤模型研究[D];南京水利科学研究院;2001年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 蒋敏;岩土参数估计的研究[D];武汉大学;2005年
2 谢小荣;土坡临界滑动面的优化搜索及稳定性分析程序设计[D];中南大学;2005年
3 董慧明;含地下空区的复杂岩土边坡稳定性研究[D];中南大学;2005年
4 古浩;边坡稳定及抗滑桩加固研究[D];河海大学;2006年
5 秦刚;海岛滑坡灾害预测的数值分析研究[D];福州大学;2006年
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7 余丽;含水量对非饱和土抗剪强度和单桩承载力的影响[D];南昌大学;2007年
8 彭涌涛;路基沉降机理分析与数据采集自动化研究[D];东北林业大学;2005年
9 丁江澍;塑料板排水堆载预压法处理软基的固结沉降研究[D];广东工业大学;2005年
10 鞠海燕;砂结构性有限特征比本构关系研究[D];广东工业大学;2005年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 罗汀,姚仰平,蔡东艳;黄土蠕变的试验研究[J];西安建筑科技大学学报;1995年03期
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1 沈珠江;;关于黄土力学的研究途径[A];中加非饱和土学术研讨会论文集[C];1994年
2 郑颖人;赵尚毅;;用有限元法求边坡稳定安全系数[A];力学与西部开发会议论文集[C];2001年
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5 王秋生;基于超塑性力学的软粘土本构理论研究[D];浙江大学;2007年
6 叶朝汉;软土剪切带试验及其应用的研究[D];同济大学;2007年
7 张思峰;预应力内锚固段作用机理及其耐久性研究[D];同济大学;2007年
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10 张昭;砂土中桩基础沉降机理宏细观研究[D];同济大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王冠英;不同地区海积软土前期固结压力与结构强度的关系及其成因分析[D];吉林大学;2004年
2 王朝阳;非饱和黄土的强度特性及非线性本构模型研究[D];长安大学;2004年
3 加瑞;盾构隧道垂直土压力松动效应的研究[D];河海大学;2007年
4 李奕;黄土的结构性试验研究[D];兰州理工大学;2007年
5 李伟;粘性土基本力学特性微结构机理研究[D];同济大学;2008年
6 王文良;黄土地区大直径超长群桩的室内模型试验研究[D];西安建筑科技大学;2008年
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8 何毅东;关于红粘土的若干问题研究[D];广西大学;2007年
9 骆亚生;中国典型黄土动力特性及其参数的试验分析[D];西安理工大学;2000年
10 任钰芳;农田灌溉对黄土路基稳定性的影响研究[D];长安大学;2001年
【二级引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 路德春;基于广义非线性强度理论的土的应力路径本构模型[D];北京航空航天大学;2006年
2 汪东林;非饱和土体变试验研究及其在地面沉降中的应用[D];大连理工大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 褚飞飞;非饱和土坡降雨入渗规律的试验与数值研究[D];河海大学;2006年
2 司韦;非饱和土的增湿试验及模型研究[D];清华大学;2006年
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4 吴志刚;非饱和黄土结构强度与抗剪强度的试验研究[D];西北农林科技大学;2007年
【二级参考文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 邢义川;非饱和土的有效应力与变形——强度特性规律的研究[D];西安理工大学;2001年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 骆亚生,谢定义,邵生俊,张爱军;非饱和黄土的结构变化特性[J];西北农林科技大学学报(自然科学版);2004年08期
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9 李瑞;骆亚生;陈丽;;泾阳塬边滑坡区黄土的结构性试验研究[J];人民黄河;2008年05期
10 张炜;张苏民;;非饱和黄土室内力学性质试验研究[J];工程勘察;1991年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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4 周顺华;崔之鉴;高渠清;;地下工程开挖过程的若干力学问题[A];中国土木工程学会隧道及地下工程学会第九届年会论文集[C];1996年
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10 刘元雪;施建勇;;原状粘土的结构性与超固结评价[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(上册)[C];2003年
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3 本报记者  易非;结构性牛市呼唤“创新”主题[N];中国证券报;2006年
4 肖建军;巨幅震荡孕育结构性机会[N];中国证券报;2007年
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6 任壮;房地产板块 新一轮调控“箭在弦上”[N];中国证券报;2007年
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9 王庶懋;砂土与EPS颗粒混合的轻质土(LSES)动力特性的试验研究[D];河海大学;2007年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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5 杨晋国;“结构性激励模式”初探[D];四川大学;2002年
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7 鲁兴社;非饱和黄土气态水与液态水迁移的试验研究[D];西安建筑科技大学;2010年
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9 王朝阳;非饱和黄土的强度特性及非线性本构模型研究[D];长安大学;2004年
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