收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

人工冻土三轴剪切特性及弹塑性本构模型研究

侯潇  
【摘要】:近年来,随着寒区工业和农业的快速发展以及冻结法施工技术在工程上的推广和应用,对冻土的研究越来越显示出它的重要性。目前,冻结法已被广泛应用在我国不稳定地层的凿井工程中。然而随着不稳定地层中冻结凿井深度的增大,工程上出现了一些新的挑战。工程界日益认识到充分掌握人工冻土的力学性质是解决这些难题的当务之急,特别是对冻土的本构关系进行了重点试验研究。本文正是基于此对人工冻结黏土的三轴剪切特性进行研究,得出了冻土的双屈服面模型。本文研究成果无论是在理论上还是在工程应用上,都具有重要的参考价值。 本文主要的研究工作包括: 1.本文利用安徽理工大学冻土研究所自行研制的W3Z—200型电液伺服三轴试验机对冻结黏土进行力学试验,包括不同温度、不同围压下的三轴剪切试验。试验表明:不同条件下的应力-应变曲线基本呈抛物线状。随着轴应变的增大,在轴向应变ε≤(1.0%-4.5%)时,主应力差迅速增长,而且此阶段曲线呈近似直线,表现为一定的弹性性状,说明冻土此时可以看成是弹性体;当主应力差较大时冻土应力应变呈明显的非线性,冻土为塑性体。 2.本文假定正常固结黏土在受荷载的过程中具有唯一的p-q-e关系,介绍了弹塑性模型的能量方程、屈服面方程及其本构方程的建立,并且对弹塑性模型里面的参数进行了进一步解释说明,最后验证了该模型的合理性,发现该模型存在一定的局限性。 3.考虑到单屈服面模型不仅受到传统塑性位势理论的限制,而且没有充分考虑剪切变形,本文增加了一个以塑性剪应变做硬化参量的剪切屈服面,由此提出了冻结黏土的双屈服面本构模型。通过对多组试验结果的弹塑性模型模拟,表明本文建立的模型与试验结果吻合,具有较为广泛的适用性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 别小勇,梁恒昌,胡敬礼,刘金龙;人工冻土冻胀及其抑制研究述评[J];淮海工学院学报(自然科学版);2002年01期
2 刘宏;刘其福;;冻结钙质黏土无侧限抗压强度影响因素研究[J];山西建筑;2009年02期
3 马芹永;人工冻土钻眼爆破法[J];冰川冻土;1997年03期
4 柯昌松;人工冻土破碎块度分布的分形性质[J];冰川冻土;1997年01期
5 殷有泉;周早生;;岩土介质在屈服面奇异点处的本构方程[J];岩石力学与工程学报;1985年01期
6 陈湘生;人工冻土瞬时三轴剪切强度特征的试验研究[J];建井技术;1992年06期
7 郑颖人,孔亮;塑性力学中的分量理论——广义塑性力学[J];岩土工程学报;2000年03期
8 王文顺,王建平,井绪文,魏思贤,殷惠光;人工冻结过程中温度场的试验研究[J];中国矿业大学学报;2004年04期
9 马芹永;多年冻土和人工冻土的爆破试验与方法研究[J];土木工程学报;2004年09期
10 徐舜华;徐光黎;程瑶;;土的剑桥模型发展综述[J];长江科学院院报;2007年03期
11 陈进;;岩体的变形特性与屈服函数的关系[J];人民长江;1988年07期
12 任放,盛谦,常燕庭;岩土类工程材料的蛋形屈服函数[J];岩土工程学报;1993年04期
13 乾增珍,鲁先龙,陈湘生;复杂应力状态下人工冻土蠕变数值模拟[J];辽宁工程技术大学学报;2005年01期
14 师子刚;罗汀;;土的三重屈服面应力-应变模型与SMP准则的结合[J];岩土力学;2006年01期
15 王乃东;姚仰平;;粒状材料颗粒破碎的力学特性描述[J];工业建筑;2008年08期
16 秦爱芳;林金钱;蒲毅彬;顾同欣;邢丽丽;;上海人工冻土冻胀特性和水分迁移的试验研究[J];上海大学学报(自然科学版);2009年01期
17 黄文熙;硬化规律对土的弹塑性应力-应变模型影响的研究[J];岩土工程学报;1980年01期
18 濮家骝,李广信;发展水平报告之二 土的本构类系及其验证与应用[J];岩土工程学报;1986年01期
19 舒兴平,沈蒲生;空间钢框架结构的非线性全过程分析[J];工程力学;1997年03期
20 梅志千,周建方,章海远;莫尔-库伦理论的修正及应用[J];上海交通大学学报;2002年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 余占奎;;人工冻结施工过程技术分析[A];2010城市轨道交通关键技术论坛论文集[C];2010年
2 刘波;吉海军;李东阳;廖建军;刘晓东;;郭屯立井深部人工冻土的CT力学试验研究[A];煤炭科学与技术研究论文集[C];2010年
3 陈湘生;徐兵壮;;我国人工冻土物理力学性质试验研究的现状与展望[A];地层冻结工程技术和应用——中国地层冻结工程40年论文集[C];1995年
4 吴成义;徐兵壮;李嘉玲;;人工冻土抗弯试验研究[A];全国矿山建设学术会议论文选集(上册)[C];2004年
5 牛富俊;常小晓;;鄂尔多斯地区矿井人工冻结土体力学特性试验分析[A];2010年海峡两岸材料破坏/断裂学术会议暨第十届破坏科学研讨会/第八届全国MTS材料试验学术会议论文集[C];2010年
6 梁乃刚;刘芳;陈岑;;屈服面演化与基于物理机制建立塑性本构理论方法的探讨[A];塑性力学新进展——2011年全国塑性力学会议论文集[C];2011年
7 周金生;周国庆;商翔宇;王建州;周扬;;不同冻结模式下人工冻土冻胀规律的试验研究[A];矿山建设工程新进展——2005全国矿山建设学术会议文集(上册)[C];2005年
8 刘芳;陈岑;梁乃刚;孔祥韶;;有限变形条件下的本构理论与屈服面演化等效性质[A];塑性力学新进展——2011年全国塑性力学会议论文集[C];2011年
9 陈伟;仝洪昌;周金生;;我国深厚表土地区的冻结凿井的关键技术问题[A];矿山建设工程技术新进展——2009全国矿山建设学术会议文集(上册)[C];2009年
10 王文顺;王建平;史天生;;影响人工冻结土体冻胀因素的分析[A];矿井建设与岩土工程技术新发展[C];1997年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李栋伟;深部冻结黏土蠕变损伤耦合本构模型及应用研究[D];安徽理工大学;2011年
2 胡桂娟;拉扭加载下金属材料的塑性行为[D];广西大学;2012年
3 王效宾;人工冻土融沉特性及其对周围环境影响研究[D];南京林业大学;2009年
4 陈志永;立方金属单晶屈服面和纯铝轧制织构演变的研究[D];中南大学;2002年
5 陈剑文;盐岩的温度效应及细观机理研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2008年
6 周奎;高层建筑钢框架结构几何、材料非线性分析[D];东南大学;2001年
7 冷飞;基于热力学原理的混凝土本构模型及其在大坝地震分析中的应用[D];大连理工大学;2008年
8 郭晓霞;热力学方法在土体本构模型中的应用研究[D];大连理工大学;2009年
9 詹云刚;复杂条件下海洋结构物地基承载力特性数值研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2008年
10 秦理曼;基于能量耗散的土的本构关系研究[D];大连理工大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 侯潇;人工冻土三轴剪切特性及弹塑性本构模型研究[D];安徽理工大学;2013年
2 范菊红;动荷载作用下人工冻土力学特性及本构模型研究[D];安徽理工大学;2012年
3 王璇;人工冻土遗传分数阶导数蠕变本构模型研究[D];安徽理工大学;2013年
4 张婷;人工冻土冻胀、融沉特性试验研究[D];南京林业大学;2004年
5 张海银;人工冻结黏土冻胀特性试验研究[D];安徽理工大学;2013年
6 徐大伟;人工冻土黏弹塑性本构模型研究及应用[D];安徽理工大学;2013年
7 张经双;人工水平冻结法隧道施工理论与试验研究[D];安徽理工大学;2006年
8 张照太;深土冻土力学性能试验研究及工程应用[D];安徽理工大学;2006年
9 蔡瑛;深土冻融特性试验及工程应用研究[D];安徽理工大学;2007年
10 鲁先龙;深基坑中圆形冻土墙与内衬相互作用的探讨[D];煤炭科学研究总院;2002年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 通讯员王玉华 孟田章 记者董泽民;百人队伍产值过亿[N];中国煤炭报;2010年
2 上海浦高工程(集团)有限公司 宋昱亮;Drucker—Prager模型及其发展演化[N];建筑时报;2010年
 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