一、Effect of Cyclic Loading Frequency on Undrained Behaviors of Undisturbed Marine Clay(论文文献综述)
侯晨煜[1](2021)在《地铁车站周围人工冻融粘土的地震变形特性研究》文中认为人工冻结法在地铁车站与隧道的施工中被广泛应用,但是冻融后软土强度明显降低,沉降变形较为显着。许多历史地震灾害表明,软粘土广泛分布地区的工程建设对抗震设防工作带来了很大的安全隐患。本文以上海第(4)层灰色淤泥质粘土为研究对象,采用DEEPSOIL软件对原状土和冻融土场地进行了频域等效线性地震反应分析;通过双向动三轴试验分析了地震荷载下饱和软粘土冻融前后的动力特性;采用ABAQUS有限元数值模拟对两种场地和地铁车站的地震动力相互作用进行了对比;研究成果主要包括以下6个方面。(1)通过频域内地面地震动时程反演,得到场地基岩地震动加速度时程与地面地震动有较大差别。DEEPSOIL等效线性分析结果表明:软土场地对地震动加速度有明显的放大效应,冻融土场地对地震动加速度放大作用更明显。(2)土层内最大动剪应力随着深度的增加,呈现单调增长的趋势。同一深度下,冻融土场地的地震剪应力比原状土场地偏大。随着土层深度的增加,剪应力折减系数逐渐减小。原状土场地和冻融土场地的折减系数曲线较为接近,直接采用Seed抗液化剪应力法会高估粘土场地的剪应力折减系数。(3)静三轴试验中,土样在剪切过程中发生了软化现象,冻融土试样更容易达到破坏。分级加载试验中,在相同的动剪应变下,围压越高,土体的动剪切模量越大;原状土的动剪切模量要比冻融土大,冻融作用会导致土体的抗剪强度降低。(4)同一围压下,冻融土试样的饱和固结变形要比原状土大。软粘土的轴向应变随着加载次数的增大呈现先慢后快的趋势。无论原状土还是冻融土,都存在一个极限最小循环强度,冻融土的轴向应变达到破坏时比原状土所需要的加载次数少。在相同的地震剪应力下,冻融土的超孔隙水压力要比原状土发展更快;加载频率为1 Hz的土体产生的超孔隙水压力最大;深度为12 m的土样超孔隙水压力发展速度最快,并且更容易发生破坏。(5)基于ABAQUS有限元分析,在输入地震动较小时,地表沉降主要集中在车站顶板跨中上方土层;当地震动较大时,车站中柱上方的土层变形很大,冻融土场地地表更容易发生变形。原状土场地在0.4 g地震动下车站整体结构发生“M”形倒塌破坏,中柱受压变形较为严重;而冻融土场地车站在地震动为0.3 g时就已经发生了较大破坏。(6)在相同地震荷载作用下,冻融土场地车站层间位移角比原状土场地车站更容易达到限值而发生破坏。地震过程中,中柱因承受较大的轴向压力而最先发生受压破坏。冻融土场地车站由于土体强度较低,中柱破坏更为严重,因此对地铁车站周围人工冻融土进行改良以及提高车站中柱的变形能力是软土地区地铁车站抗震设计的关键。本论文有图90幅,表15个,参考文献144篇。
王海洋[2](2020)在《江西重塑红粘土的静、动力学特性研究》文中提出红粘土在江西省随处可见。近年来,江西省铁路交通事业快速发展,很多地段都会用红粘土来作为路基填料,路基作为铁道工程的重要组成部分,直接承受着轨道静荷载和列车动荷载的共同作用。在各种复杂荷载的作用下,红粘土路基的变形和不均匀沉降等问题引起越来越多学者的关注。本文通过GDS动、静三轴试验系统,对江西饱和重塑红粘土进行静力、动力测试,分别研究了固结围压、初始孔隙率和排水条件对土体静力本构关系的影响以及循环动应力比、初始孔隙率、固结围压、加载频率等对土体动变形、动孔压及软化特性的影响。本文的研究内容及成果如下:(1)基于室内常规土工试验,对江西红粘土进行基本物理性质试验和直剪试验,得出了红粘土的各项基本物理指标、成分组成和含量占比。根据直剪试验结果,分析了红粘土试样的破坏形态、应力-应变关系曲线及含水率对土体抗剪强度指标的影响规律。又通过电镜扫描试验,从土体的微观结构特征方面,揭示了土体的强度破坏机理。(2)饱和重塑红粘土的三轴剪切特性与非线性静力本构模型。详细介绍了动三轴试验原理,探究了红粘土在固结排水和固结不排水两种试验条件下的强度特性,分析了固结围压、初始孔隙率对土体剪切强度、体应变和超孔隙水压力的影响规律,确立了邓肯-张本构模型参数,并建立了基于主应力差渐近值为归一化因子的红粘土应力-应变关系归一化方程。(3)饱和重塑红粘土的动力特性。通过动三轴试验,研究了单向循环荷载作用下饱和重塑红粘土的动力特性,充分考虑了动应力比、初始孔隙率、固结围压、加载频率等因素对土体塑性累积应变、滞回曲线、动孔压比、软化指数的影响,并基于现有试验结果,与经典对数函数模型进行对比分析,建立了更加合适的综合考虑动应力比、初始孔隙率、固结围压、加载频率等影响因素的塑性累积应变预测模型。
何博[3](2020)在《软黏土的动力特性与固结理论研究》文中研究指明随着国家海洋强国战略的推进,我国海洋工程快速发展。舟山群岛扼守我国东海大门,由于其特殊的地理位置,大批海岛建筑工程也相继上马,如在舟山群岛新区,舟岱跨海大桥、渔山岛绿色石化基地、即将开建的甬舟铁路工程等正在全面实施。然而,在复杂多变的海洋环境下,海相软黏土的力学行为极易受到地震、波浪、交通等动荷载的影响,从而造成土体稳定性下降,给工程建设和海洋基础设施运营带来巨大威胁。由于软黏土的特殊物理性质,同时兼具黏性和弹性,属于黏弹性土质,主要表现为流变性的特征。对于土体的固结理论的研究,最早由太沙基提出经典一维固结理论,但该理论具有一定的局限性,因此国内外学者基于该理论做了大量的完善和研究,发展至今已有了较好的研究成果。但针对于特殊土质软黏土的固结理论研究中,还未得到确定可靠的结论。因此本文加强探究海洋软黏土地质层在循环荷载作用下的动力特性具有十分重大的现实意义,并结合本次针对软黏土得到的动三轴实验结果,进一步探究饱和软黏土的一维固结问题,既可以完善软黏土的一维固结理论,同时也可为海岛地区基础设施建设和经济发展提供必要的技术与理论支持。主要工作与成果如下:1.基于WillE公司研制生产的动三轴仪,采用应力控制加载方式进行了室内动三轴试验。开展了循环荷载作用下舟山群岛海相软黏土的动应变、累积动孔压及动弹性模量受循环荷载次数、循环应力比及围压变化影响的相关试验研究。此外,将得到的动应变随循环次数以及动弹性模量随动应变的变化规律试验结果,分别采用Monismith幂率模型和H-D修正模型进行拟合并取得了一致的拟合结果。2.将原状土样和不同循环应力比加载后的土样分别进行电镜扫描试验,结合电镜扫描结果,分析了土颗粒的内部微观结构以及连接方式。根据不同循环应力比加载后的土样微观扫描结果,解释了舟山海相软黏土在不同循环荷载作用下的微观破坏机理,给出了土样在动荷载加载后刚度软化的微观机理解释。3.在双面半透水边界条件下,采用分数阶黏壶元件修正的黏弹性Kelvin模型,结合Laplace变换方法,求得了任意波形循环荷载作用下的黏土的一维固结理论方程的半解析解。将本文修正的黏弹性Kelvin模型模型分别退化为Terzaghi模型和双面透水边界条件,将得到的结果与文献结果对比,一致的对比结果验证了本文修正模型的可行性和正确性。4.针对饱和软黏土,结合引入黏壶元件改进的分数阶Kelvin模型,考虑不同波形循环荷载作用下的特点,利用Laplace变换以及crump反演法推导得到其一维固结半解析解。详细地分析了顶面边界参数、分数阶阶数、黏滞系数以及压缩模量等因素对饱和软黏土固结沉降以及孔隙水压力的影响,给出了饱和软黏土的固结沉降机理。
王瑞[4](2019)在《列车荷载下回填黄土铁路路堤的动力响应及其长期强度与沉降研究》文中研究表明循环列车荷载作用下路基材料的变形及强度演化规律及铁路路基的动力响应特征研究有助于揭示长期列车荷载作用下路基的累积沉降规律和强度劣化机理。以往相关报道大多集中于饱和软土、冻土和无粘性土,针对压实黄土的相关论述还较为少见。近年来,黄土地区铁路路基项目日益增多,黄土铁路路堤病害时有发生。本文系统研究了循环列车荷载作用下压实黄土累积变形发展及动力参数变异规律,揭示了其强度劣化的微观机理。采用高效的2.5D有限元算法研究了移动列车荷载作用下路基系统的环境振动及动应力分布特征,讨论了车速、轴重、路堤高度、地基处理措施及轨道不平顺等因素的影响规律。最后基于经验公式法预测了列车荷载作用下路堤长期沉降并给出了路堤填筑的相关工程建议。主要研究内容及结论如下:(1)通过动三轴试验研究了围压、静偏应力、振次和频率对压实黄土动应力-应变关系的影响,着重讨论了静偏应力对压实黄土动力本构关系的影响机制,基于动力蠕变修正了考虑静偏应力时压实黄土动模量计算方法。(2)通过大量动三轴试验研究了压实黄土累积应变和动力参数随振次、围压、动应力幅值、偏应力、含水率、压实度、加载频率等因素的变化规律,建立了可以描述回填黄土长期变形与动力参数变异的预测模型,论述了压实黄土动强度随振次、围压、动应力幅值等因素的变化规律。结果表明,稳定型试样的累积应变随对数振次线性增加;考虑交通荷载静偏应力得到的试样动应力-应变关系存在明显的阈值应力,当动应力小于阈值应力时动应力-应变呈近似线性关系;试样动模量先增大后逐渐减小,最大动模量也随围压的增加线性增大。(3)探讨了长期交通荷载作用下压实黄土的微观结构变化和静力强度的变异规律,揭示了其长期变形和强度劣化的微观机理,指出“对数下降段”累积应变的快速发展和动模量的逐渐增加是“凹坑”和贯通架空孔隙闭合的宏观表现;“稳定震荡段”累积应变的持续发展和动模量的逐渐衰减则是颗粒之间胶结的断裂以及颗粒的破碎和重分布的宏观表现。另外,循环加载后试样振后强度提高、破坏应变变小,振后试样静应力-应变关系在下降段有“突降”现象。(4)综合加载过程中试样的各项力学表现,初步总结了压实黄土临界状态判别基本原则,发现交通荷载作用下压实黄土的受力变形状态可以划分为稳定、亚稳定和不稳定三种。累积应变发展速率和阻尼比属于先验参数,适合用来预测压实黄土的稳定性状态;最终累积应变作为后验参数体现了试样的承受变形能力,可以为极限状态的路基沉降预测提供参考,同时也可以作为确定土体动强度的累积应变破坏标准。(5)通过MATLAB编程建立了列车荷载下路基动力响应的2.5维有限元分析模型,基于波动理论解析了平、柱面波动在粘弹性介质中的应力场分布并将其应用于频域分析中人工边界的设置问题。研究结果表明:路基内部竖向动应力沿深度迅速衰减,沿水平向的衰减曲线类似“S”型,采用矩形核心区界定交通荷载影响范围时核心区宽度可以取为4m,深度大致在2.6~3.6m之间;地表面加速度的衰减速度远大于位移的衰减速度;车速的提高会显着增大路基的各项动力响应指标,路堤高度的变化对其影响微弱;当路基内部出现“马赫效应”时,中断面处测点应力路径变得复杂,大部分闭环均不再呈现单个轮轴荷载作用下典型的“心形”应力路径特征。相比于水泥土挤密桩,CFG桩加固后路基的动力特性变化更大,体现在引起路基共振的运行速度显着提高,各测点的主应力差值(σ1-σ3)缩小。加固前后路堤内部动应力衰减规律基本一致。考虑轨道不平顺时,地表振动强度和动应力均明显大于平顺轨道,且振动强度沿地表衰减较慢,动应力沿深度衰减较快。(6)第一振次产生的初始应变对长期沉降贡献很大。在保证压实度情况下由列车荷载引起的回填黄土路堤长期沉降满足规范对运营期路堤沉降的相关要求。含水率和压实度是影响土体累积应变发展的关键因素。
伍婷玉[5](2019)在《交通荷载引起主应力轴旋转下粘土应变累积及非共轴特性》文中研究说明在我国沿海地区,广泛分布深厚软土地基。建设在软土地基之上的交通设施产生超预期的沉降,很大一部分原因来自于交通荷载。过大变形将导致道路的不均匀沉降,甚至失稳等灾变,造成高额的维护成本,乃至威胁行车安全。考虑到交通荷载作用的长期性与复杂性,有必要开展考虑交通荷载下主应力轴旋转的多向耦合应力路径下土体变形响应的长期循环试验研究。但同时,复杂的试验过程和先进的仪器设备,也导致对试验仪器的依赖性加大,难以普及到实际工程应用中。因此,研究软粘土在交通荷载下变形特征,探究常规试验结果对复杂试验的可替代性,具有重要的理论意义及实用价值。本文利用GDS动三轴试验系统及动空心圆柱扭剪试验系统,对原状温州饱和软粘土及其重塑土,进行了一系列的复杂应力路径下的静动力试验研究。主要内容包括:1.基于原状土三轴试验结果,发现单调加载和单向循环加载这两种完全不同的加载方式在三维空间p’-q-εa(εapeak)内具有共同的应力应变关系曲面。由此建立起一种基于残余应力和峰值应变曲线的静动力关系,并提出了一种预测方法,能以单调加载三轴试验结果来评估土体在循环荷载下的响应。该方法经其他文献试验数据验证,预测效果良好。为进一步探究上述模型的普适性,进行了单调试验与双向循环加载试验的比较,其中双向循环加载试验采用了极低频率0.001 Hz及常用频率0.1 Hz两种不同频率。试验发现和单向循环加载类似,受双向循环加载的土体响应在σres-εa平面内也具有唯一的关系曲线,且该曲线并不受应力水平甚至加载频率的影响,上下极点的关系曲线也是相互重合的。2.在不排水条件下,对重塑软粘土进行了一系列的中主应力系数恒定的、不同大主应力方向角的剪切试验,以及一系列不同中主应力系数、不同偏应力水平的纯主应力轴连续旋转的大周数循环加载试验。发现中主应力系数对软粘土在纯主应力轴旋转下的变形响应有一定影响。一般来说,在每个主应力轴旋转周期内,非共轴大小与大主应力角的变化关系是固定的,且在长期循环加载下该关系并不随循环次数变化,平均非共轴大小随着偏应力或广义偏应力的线性减小,中主应力系数对此关系影响较小,当应力水平极低时,平均非共轴大小约为45°。加载速率对周期内平均非共轴大小影响较小,但对非共轴在周期内的波动幅度有一定影响。各应力水平下得到的主应变增量大小和非共轴角度大小之间的关系曲线在半对数坐标下呈近似的线性关系,主应变增量大小随着非共轴角大小的增大而减小,且中主应力系数对该线性关系影响甚微。3.通过不排水条件下对饱和软粘土进行的一系列不同竖向循环应力比和扭剪应力比的交通荷载应力路径循环扭剪试验,发现扭剪应力水平对软粘土循环荷载下竖向刚度软化及塑性应变的累积有着不容忽视的影响,并且该影响随着竖向循环应力比的增大而增加。该现象可以从应力路径和相关静力试验所得应变包络面之间的关系解释。考虑主应力轴旋转的温州软粘土容许循环应力比为0.22,建立了考虑主应力轴旋转的软化指数经验模型和累积应变经验模型,发现软化指数和累积应变的关系曲线具有一定的唯一性,并不受竖向循环应力比VCSR、扭剪循环应力比η和循环次数N影响。4.通过对K0固结天然温州软粘土在不排水条件下进行不同扭剪应力比和不同循环应力比下的大数目(10,000次)交通荷载应力路径循环扭剪试验,确定了考虑主应力轴旋转下K0固结温州软粘土的临界动应力水平——即门槛循环应力比、容许循环应力比和临界循环应力比的范围。提出可将容许循环应力比(0.114~0.143)作为道路工程沉降控制的准则。与三轴试验结果相比,考虑主应力轴旋转时,道路设计中对动应力的控制应更为严格。5.基于K0固结软粘土在大数目交通荷载循环加载下的室内单元体试验结果,建立了考虑主应力轴旋转的交通荷载下软粘土累积应变发展的经验公式。同时,根据车流量及重型卡车吨位等计算得出路基土下不同深度所受动应力水平。采用试验得出的经验公式对该道路路段沉降进行预测,预测结果优于常规只考虑静载做出的沉降预测,也优于考虑循环荷载却未考虑主应力旋转影响进行预测的结果。该经验公式可以通过引入主应力旋转参数η来实现NPSR累积应变和PSR累积应变的直接转换,这意味着经验公式可以只通过循环三轴试验数据来建立。而如前所述,循环三轴试验结果在一定程度上能以常规单调加载三轴试验数据进行评估,这将大大促进复杂交通荷载试验研究结果向实际工程应用中的转化。6.影响交通荷载产生道路沉降的因素主要为路堤厚度和受力历史。在相同情况下,随路堤厚度增加,交通荷载引起的沉降量减小。在路基处理中,较高的超载预压高度有利于减少车辆引起的沉降。这是由于路基高度的增加和超载预压降低了循环应力比。降低CSR有利于减小主应力旋转对于道路沉降造成的不利影响,较重的卡车产生较大的动应力,产生垂直累积变形的土层也较深,在交通运输中,车重比交通量对道路沉降影响更为重大。
郑晴晴[6](2019)在《间歇性循环荷载下杭州淤泥质软黏土宏微观动力特性研究》文中研究表明沿海地区是居民流动系数最高的区域,也是我国轨道交通客运最繁忙的地区。在沿海地区广泛分布着的海相饱和淤泥质软黏土在长期循环往复的轨道交通荷载下易发生沉降,既会引起隧道不平顺、脱节等病害,降低其长期服役性能,也会给轨道地基带来一定的失稳风险,造成巨大经济损耗。地铁列车运行引起的动荷载是典型的非连续性动荷载,由短暂的振动和较长的间歇交替组成,所以在进行动力特性室内试验研究时,采用间歇性循环加载模拟地铁荷载更符合实际情况。对软黏土而言,间歇性循环加载下的动力特性与连续振动下的动力特性有较大差异,因此急需开展间歇性循环加载下软土动力特性的试验研究,方便为工程实践提供更符合实际工况的理论依据。本研究采用钻孔取芯法获取高质量的杭州地区淤泥质软黏土,通过GDS动三轴试验和扫描电镜、核磁共振等微观试验,开展了一系列间歇性循环加载下宏微观动力特性试验研究,主要工作和研究成果如下:1.通过不同围压下各向同性和各向异性固结不排水剪切试验,研究了不同围压下原状饱和淤泥质软土的应力应变关系、孔压应变关系、有效应力路径,确定了杭州淤泥质软土的临界破坏线;基于K0固结不排水剪切试验,研究了K0固结软土的结构性和K0固结方式对不排水静剪强度、应力应变关系、有效应力路径的影响,分析了两种固结方式下软土静力特性的区别。2.针对地铁荷载的非连续性,对15个在相同围压下K0固结的土样进行了包含不同单位振动时长、不同单位停歇时长的不排水间歇性循环加载试验,研究了连续振动和间歇振动下原状饱和软黏土的超孔压累积、塑性应变累积、刚度软化过程的差异;通过分析动孔压、动刚度在变化过程中的细节特征,以及通过分析间歇对其平均速率、分阶段发展特性、最终值的影响,研究了间歇对动力特性产生影响的直接原因;通过对比多组包含不同间歇时长的循环加载试验结果,分析了间歇时长对间歇效应的影响规律,探讨了间歇对软黏土宏观动力特性产生影响的机制。3.结合已有的试验案例和本文新增的试验数据,分别分析了软黏土试样在不排水连续振动循环加载下的塑性应变和超孔压发展特点,研究了动应力、初始静偏压力、偏压施加排水条件、静剪强度对孔压、应变发展过程的影响,发现超孔压和塑性应变的增长速率随振动次数增加单调减小,该衰减过程有一定的唯一性,并基于此建立了偏压固结土样在长期连续振动循环加载下超孔压、塑性应变的显式预测模型;研究了间歇对塑性应变增长率、孔压增长率衰减过程的影响,在此基础上建立可考虑相对偏应力水平、停振比、单位振动时长的间歇性循环加载下超孔压和塑性应变的显式预测模型;研究了振动方式、动应力水平、初始静偏应力对孔压-应变关系的影响。4.对K0固结软黏土在不同单位振动时长、不同停振比下的刚度软化过程进行分析,探讨了间歇及间歇时长对残余刚度、刚度软化速率、软化拐点的影响,建立刚度软化的分段预测模型,分析了快速软化期、残余软化指数与停振比的回归关系;基于滞回圈面积数据,计算循环加载过程中的阻尼比变化,发现循环加载过程中阻尼比呈L型衰减,分析了间歇及间歇时长对阻尼比衰减的影响。5.针对K0固结软黏土展开了微观特性试验研究,利用场发射扫描电镜和Image-Pro Plus软件,定性分析了结构单元体、孔隙形状、颗粒接触等特性在循环加载前后的变化,定量分析了连续振动前后、间歇振动前后的微观孔隙含量、孔隙面积分布、圆形度、定向分布频率的变化,探讨了间歇时长对软土微观孔隙几何特性的影响及影响规律;通过宏微观动力特性试验结果的相关性分析,研究了间歇对宏观力学特性产生影响的微观机理;结合核磁共振试验和动三轴试验,分析了振动前后的孔隙水变化和循环加载前后的孔隙率变化,发现振动会造成弱结合水转变成自由水,造成孔隙水压力上升、刚度软化;利用容量瓶法和亚甲基蓝吸附法分析了冲击、振动等典型荷载对吸附结合水的作用,研究了加载条件对孔隙水的影响,讨论了土体孔隙、孔隙水变化与宏观力学特性的联系。
胡翔翔[7](2019)在《地铁列车荷载下土石混合体回填土动力特性试验研究》文中研究表明山地城市重庆主城区被“四山两江”所分割(“四山”指缙云山、中梁山、铜锣山和明月山;“两江”指长江和嘉陵江),城市可利用土地资源紧张,主城区人口密集,且近年来又不断有大量人口持续涌入,城市交通十分拥挤。为缓解城区日益严峻的交通压力,地铁轨道交通作为一种速度较快、准点不误时、方便高效、载客能力大、节省地面空间、噪音小且不会与其他交通运输系统相互交叉干扰的现代化公共交通工具而得到了大规模修建。而山城重庆在前期城市化进程中经常需要开山填筑,形成了大量结构松散、孔隙率大、强度较低、工程性能很差的土石混合体回填土区,密集的地铁项目无法避免地将会穿越这些深厚的土石混合体回填土区。重庆地区的土石混合体回填土的回填时间不是很长,其固结还未完成,固结程度不一,在地铁运营期间将会产生较大的沉降。如果忽视运营期间所造成的沉降,将会影响到地铁的长期运营安全。针对穿越回填土段地铁隧道长期运营期间的沉降问题,本文采用室内试验和理论分析相结合的方法,研究在地铁列车循环荷载作用下不同固结度、含石量、有效固结围压对土石混合体回填土的孔压、刚度和累积变形等动力特性的影响,并建立相应的经验模型。本文主要研究内容和成果如下:①对地铁轨道下方的回填土进行了一系列的物理力学特性试验,获得了细粒土的干密度和天然含水率,块石的干密度和饱和密度,土粒的比重,含石量,细粒土的界限含水率等,验证了回填土中细颗粒土为粉质黏土,为后续回填土试样制作提供参照。②分析确定了回填土动三轴试验的排水条件、固结应力、固结应力比、固结度、动应力的频率、幅值、循环次数及波形等控制条件,验证了偏压正弦波可以较好地模拟地铁列车荷载。③通过地铁列车荷载下土石混合体回填土孔压试验,获得了不同固结度U、有效固结围压σ31、含石量P等条件下不同循环次数下的超孔压比ru与循环应力比rc的关系,确定了相应的门槛循环应力比rt,探讨了各因素对门槛循环应力比的影响;同时,获得了各自因素下的超孔压Δu与循环次数N的关系,分析探讨了固结度U、有效固结围压σ31、含石量P、循环次数N等因素对地铁列车循环荷载下回填土的超孔压Δu变化规律的影响。根据孔压试验结果,建立了与循环次数N相关的孔压模型。④通过地铁列车荷载下土石混合体回填土刚度软化试验,分析了固结度U、有效固结围压σ31、含石量P、循环次数N等因素对地铁列车循环荷载下回填土刚度变化规律的影响。根据试验结果,建立了软化指数δ与循环次数N相关的刚度软化-硬化模型。⑤通过地铁列车荷载下土石混合体回填土应变试验,分析了固结度U、有效固结围压σ31、含石量P、循环次数N等因素对地铁列车循环荷载下回填土累积应变变化规律的影响。根据应变发展模式为稳定型的回填土试样试验结果,当固结度U=0.98,建立了与循环次数N、含石量P以及有效固结围压σ31相关的累积应变模型;当含石量P=20%,建立了与循环次数N、固结度U以及有效固结围压σ31相关的累积应变模型。
唐杰[8](2019)在《滨海结构性软土的循环软化特性研究》文中研究表明天然软黏土存在结构性,原状土与重塑土在试验结果和工程建设都存在不可忽视的差异性,本文针对滨海结构性原状土所具有的结构性进行动三轴及空心扭剪试验,在试验结果基础上进行循环软化特性研究,并将两项试验的结果进行简单对比,最后根据动三轴试验数据进行经验模型建立和对比。(1)由于土体存在结构性,对软黏土的试样关键制备技术进行了改进,采用三种不同规格钻孔器依次进行钻孔,成功制备原状空心圆柱试样,制样过程中对土样扰动较小,即保证了试样的结构性,也确保了试样内外壁光滑,能很好地满足室内试验要求,确保试验结果的均匀性。(2)通过GDS动三轴仪对杭州紫金港饱和软黏土进行不排水循环三轴试验,系统的探讨了循环应力比、振动频率、有效围压等对饱和软黏土动应力一应变、孔压、累积应变、循环软化等指标的影响,并对试验结果进行合理的分析。(3)通过GCTS空心扭剪仪对杭州紫金港软黏土进行不排水循环三轴试验,研究主应力偏转、循环应力比、振动频率等对饱和软黏土动应力一应变、孔压、累积应变、循环软化等指标的影响,对试验结果进行合理的分析;并将动三轴和空心扭剪试验结果进行对比分析。(4)根据已有孔压、软化指数与应变模型,并结合动三轴试验数据,拟合得到累积孔压、软化指数与累积轴向应变经验模型,通过拟合模型给工程施工提出几点建议。图105表5参106
字晓雷[9](2019)在《昆明呈贡地区饱和红粘土的静动力学特性试验研究》文中进行了进一步梳理本文借助于GDS动三轴试验系统对昆明呈贡地区的红粘土展开研究,分析了影响红粘土力学特性的各种因素。首先,借助于常规土工试验分析了红粘土的基本物理力学指标。物理性质决定力学性质,在掌握了土的物理特性后对土的力学性质进行研究。运用GDS动三轴试验系统进行静三轴和动三轴试验,着重研究了围压、频率、固结比对红粘土力学特性的影响。本文的主要研究工作如下:(1)常规三轴试验研究。通过常规三轴试验,研究了围压对红粘土抗剪强度的影响,得出红黏土的抗剪强度指标。分析红黏土的应力~应变关系曲线,运用邓肯-张模型进行拟合,确定了数学模型的参数,得到了土体增量弹性模量的计算表达式。(2)动三轴试验研究。通过动三轴试验,研究了围压对红粘土动变形特性的影响。利用双曲线模型对应力~应变关系曲线进行分析,得到了不同围压下的最大动弹性模量,最大剪切模量和阻尼比。分析了围压对应力~应变关系曲线、动弹性模量、动剪切模量和阻尼比的影响。(3)通过动三轴试验,研究了频率对红粘土动变形特性的影响。利用双曲线模型对应力~应变关系曲线进行分析,得到了不同频率下的最大动弹性模量,最大剪切模量和阻尼比。分析了频率对应力~应变关系曲线、动弹性模量、动剪切模量和阻尼比的影响。(4)通过动三轴试验,研究了固结比对红粘土动变形特性的影响。利用双曲线模型对应力~应变关系曲线进行分析,得到了不同固结比下的最大动弹性模量,最大剪切模量和阻尼比。分析了固结比对应力应力~应变关系曲线、动弹性模量、动剪切模量和阻尼比的影响。
雷继超[10](2019)在《考虑循环和再固结效应的软黏土动力特性试验及边界面模型研究》文中进行了进一步梳理中国沿海地区普遍分布着含水率高、孔隙比大且强度较低的软土地基,当其作为结构物地基时,往往会受到长期循环荷载的作用。风浪等循环荷载作用下软黏土地基的稳定性是工程中亟待解决的重要课题之一。在以往针对软黏土循环荷载作用后强度变化的研究中,大多只考虑土体不排水的试验条件。虽然部分学者也对循环后完全排水再固结这种情况开展了少量研究,但实际工程中的土体在循环荷载作用后往往会处于完全排水或完全不排水之间,因此循环后不固结和完全再固结的剪切试验常无法反映真实地基土体的循环后剪切特性。此外真实的海洋黏土地基在结构物服役期间所受到的风浪荷载和排水再固结效应常为不断地往复交替作用,但未有学者针对软黏土在多次循环—再固结效应影响下的剪切特性进行研究。另外,现有的强度退化边界面模型大多是通过在硬化准则中引入偏应变长度实现的,虽然能较好预测土体循环破坏,但对循环稳定时的强度弱化效应并不能合理评估,且对土体多次循环—再固结后的剪切强度也无法有效预测。针对以上问题,本文通过对烟台港淤泥质粉质黏土开展了大量的静、动三轴试验,研究了复杂加载条件下,不同再固结度以及多次循环—再固结效应对土体循环动力特性和不排水剪切特性的影响。并以传统无弹性核边界面模型为基础,建立了能够合理评估软黏土强度弱化特性和多次循环—再固结后剪切强度的边界面模型,并将该修正模型在ABAQUS中进行二次开发,使其能够在有限元数值分析中进行应用。本文主要研究内容和结论如下:(1)针对重塑淤泥质粉质黏土,开展了不同围压和动应力下的动三轴试验,证明了对于淤泥质粉质黏土存在临界动应力比。当动应力分别高于和低于临界值时,土体分别会达到循环破坏和循环稳定。探究了动应力高于和低于临界动应力比时,土体的累积塑性应变、累积循环孔压、动弹性模量以及循环动应变的变化规律,并基于试验结果建立了能够考虑临界动应力比效应的淤泥质粉质黏土的动强度模型。(2)通过设定软黏土在循环荷载作用后再固结过程中的反压,使土体在循环加载后产生不同再固结度,从而据此对不同循环再固结度下的淤泥质粉质黏土的剪切特性进行试验研究。开展了包括循环后无再固结过程、循环后完全再固结以及循环后不同再固结度三类试验来探究土体剪切特性的变化规律,并考虑了包括围压、动应力比、围压、固结静偏应力以及再固结度等因素的影响。并基于Yasuhara等效超固结模型,建立了能考虑不同再固结度影响的剪切强度预测模型。模型预测结果与试验结果较为吻合,验证了模型的正确性。(3)针对重塑淤泥质粉质黏土开展了多次循环—再固结后剪切的动三轴试验研究,并考虑了围压,动应力比,循环再固结次数,循环后再固结度等不同因素的影响。探究了在多次循环—再固结效应的影响下,软黏土的累积塑性应变、循环累积孔压、动弹性模量以及循环动应变等动力特性,以及应力路径、应力应变关系和剪切强度等不排水剪切特性的变化规律。发现当软黏土受到的循环—再固结超过一定次数之后,其动弹性模量、循环累积应变及剪切强度等指标皆会趋于稳定,不再持续增长。(4)本文以无弹性核边界面模型为基础,通过引入循环记忆参数,建立了能够考虑土体循环荷载作用后强度弱化的边界面模型。该模型能够考虑在循环过程中边界面的内缩,从而使模型能够对土体循环后剪切强度的弱化能够合理预测。此外,通过在模型的硬化准则中引入反映应力点空间位置参数,进一步建立了能合理考虑多次循环—再固结效应对土体强度影响的边界面模型。通过将模型预测结果和试验结果进行对比,验证了模型的正确性和有效性。(5)利用ABAQUS的自定义子程序Umat接口,采用完全隐式的径向返回算法,将本文提出的修正边界面模型进行数值实施,使之能够应用在有限元动力分析中,为土与结构相互作用的动力有限元分析奠定数值基础。并利用该模型对Das和Shin开展的室内条形基础物理模型试验进行有限元数值模拟,验证了模型的正确性和在ABAQUS中二次开发的有效性。
二、Effect of Cyclic Loading Frequency on Undrained Behaviors of Undisturbed Marine Clay(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Effect of Cyclic Loading Frequency on Undrained Behaviors of Undisturbed Marine Clay(论文提纲范文)
(1)地铁车站周围人工冻融粘土的地震变形特性研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状综述 |
1.3 目前研究中存在的问题 |
1.4 本文研究内容 |
1.5 技术路线 |
1.6 本文创新点 |
2 粘土场地频域等效线性地震反应分析 |
2.1 引言 |
2.2 地震反应分析计算方案 |
2.3 地震动输入 |
2.4 计算结果分析 |
2.5 本章小结 |
3 地震荷载下粘土冻融前后动力特性试验研究 |
3.1 引言 |
3.2 试验方案设计 |
3.3 静三轴试验结果分析 |
3.4 分级加载试验结果分析 |
3.5 双向动三轴试验结果分析 |
3.6 本章小结 |
4 地铁车站与周围冻融粘土地震动力相互作用研究 |
4.1 引言 |
4.2 土与结构计算模型 |
4.3 数值分析计算结果 |
4.4 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(2)江西重塑红粘土的静、动力学特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 红粘土的静力特性研究现状 |
1.2.2 红粘土的动力特性研究现状 |
1.3 本文的研究内容和技术路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 江西红粘土的主要物理、力学性质试验 |
2.1 引言 |
2.2 红粘土的基本物理指标试验 |
2.2.1 天然含水率试验 |
2.2.2 天然密度试验 |
2.2.3 比重试验 |
2.2.4 颗粒分析试验 |
2.2.5 界限含水率试验 |
2.2.6 击实试验 |
2.2.7 XRD衍射试验 |
2.3 不同含水率红粘土的静力剪切试验 |
2.3.1 试验仪器 |
2.3.2 试样的制备及试验过程 |
2.4 剪切试验数据分析 |
2.4.1 红粘土的剪应力与剪切位移的关系 |
2.4.2 含水率对红粘土抗剪强度的影响分析 |
2.4.3 抗剪强度特性分析 |
2.4.4 含水率对红粘土粘聚力的影响分析 |
2.4.5 含水率对红粘土内摩擦角的影响分析 |
2.5 红粘土的SEM电镜扫描分析 |
2.5.1 SEM电镜扫描试验 |
2.5.2 红粘土的微观结构特征分析 |
2.6 本章小结 |
第三章 红粘土的三轴剪切试验与归一化分析 |
3.1 引言 |
3.2 试验设备 |
3.3 试验步骤 |
3.3.1 试样制备 |
3.3.2 试样饱和与安装 |
3.3.3 试样固结 |
3.3.4 三轴剪切试验 |
3.4 固结排水剪切试验结果分析 |
3.4.1 不同初始孔隙率红粘土的应力-应变特征 |
3.4.2 不同固结围压下红粘土的应力-应变特征 |
3.4.3 破坏标准的确定和土体极限强度分析 |
3.4.4 固结排水条件下红粘土的抗剪强度指标分析 |
3.4.5 红粘土的变形特性分析 |
3.4.6 固结排水应力-应变特性归一化分析 |
3.5 固结不排水剪切试验结果分析 |
3.5.1 不同初始孔隙率红粘土的应力-应变特征 |
3.5.2 不同固结围压下红粘土的应力-应变特征 |
3.5.3 固结不排水条件下红粘土的抗剪强度指标分析 |
3.5.4 红粘土的孔压特性分析 |
3.5.5 Yasuhara孔压模型参数的确定 |
3.5.6 固结不排水应力-应变特性归一化分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 单向循环荷载作用下饱和重塑红粘土的动力特性 |
4.1 引言 |
4.2 饱和重塑红粘土的振动三轴试验 |
4.2.1 单向循环荷载作用下试样受力状态分析 |
4.2.2 试验方案设计 |
4.3 饱和重塑红粘土塑性累积应变分析 |
4.3.1 动应力比的影响 |
4.3.2 初始孔隙率的影响 |
4.3.3 固结围压的影响 |
4.3.4 加载频率的影响 |
4.3.5 排水条件的影响 |
4.4 饱和重塑红粘土滞回曲线分析 |
4.5 饱和重塑红粘土残余孔压影响因素分析 |
4.5.1 动应力比的影响 |
4.5.2 初始孔隙率的影响 |
4.5.3 固结围压的影响 |
4.5.4 加载频率的影响 |
4.6 饱和重塑红粘土应变软化特性分析 |
4.6.1 动应力比的影响 |
4.6.2 初始孔隙率的影响 |
4.6.3 固结围压的影响 |
4.6.4 加载频率的影响 |
4.7 本章小结 |
第五章 红粘土的塑性累积应变模型 |
5.1 引言 |
5.2 经典累积应变模型分析 |
5.3 塑性累积应变模型的建立及参数确定 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
个人简历在读期间发表的学术论文 |
致谢 |
(3)软黏土的动力特性与固结理论研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 软黏土动力特性研究 |
1.2.1 软黏土动应变研究 |
1.2.2 软黏土动孔压研究 |
1.2.3 软黏土动模量研究 |
1.2.4 软黏土微观结构的研究 |
1.3 软黏土固结理论研究现状 |
1.3.1 软黏土分数阶黏弹性模型研究 |
1.3.2 软固结理论双面半透水边界条件研究 |
1.3.3 软黏土固结理论外荷载研究 |
1.4 本文主要工作介绍 |
第二章 软黏土动力特性试验设备和试验内容 |
2.1 试验设备 |
2.1.1 动三轴试验设备分类 |
2.1.2 Wille动三轴试验系统 |
2.1.3 Wille动三轴试验设备特点及设备参数 |
2.2 试验土样基本物理力学特性参数 |
2.3 软黏土动力特性试验步骤 |
2.3.1 试样制备 |
2.3.2 试样饱和 |
2.3.3 试样固结 |
2.3.4 动荷载加载 |
2.4 本章小结 |
第三章 循环荷载作用下海相软黏土动力特性试验 |
3.1 引言 |
3.2 试验内容 |
3.2.1 实验方案 |
3.2.2 破坏标准的选取 |
3.3 动力特性试验结果分析 |
3.3.1 残余动应变结果和分析 |
3.3.2 残余动孔压结果和分析 |
3.3.3 动弹性模量结果和分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 软黏土微观结构电镜扫描试验 |
4.1 引言 |
4.2 SEM试验 |
4.2.1 试验设备 |
4.2.2 样品制备 |
4.3 SEM试验结果处理 |
4.3.1 微观结构图像预处理 |
4.3.2 微观结构特征参数选取 |
4.4 微观结构破坏机理分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 循环荷载作用下双面半透水边界饱和软黏土流变固结 |
5.1 引言 |
5.2 分数阶导数理论 |
5.2.1 分数阶kelvin模型 |
5.2.2 分数阶Merchant模型 |
5.3 基于分数阶导数弹壶模型修正kelvin黏弹性模型 |
5.3.1 修正的分数阶kelvin黏弹性模型 |
5.3.2 边界条件 |
5.3.3 分数阶黏弹性方程及其求解 |
5.4 模型退化 |
5.4.1 退化为Terzaghi弹性模型 |
5.4.2 退化为双面透水边界 |
5.5 循环荷载形式 |
5.5.1 正弦波形循环荷载 |
5.5.2 三角形波循环荷载 |
5.5.3 矩形波循环荷载 |
5.6 参数分析 |
5.6.1 顶面边界参数R_1的影响 |
5.6.2 分数阶阶数α的影响 |
5.6.3 黏滞系数η的影响 |
5.6.4 压缩模量E_s的影响 |
5.6.5 周期T的影响 |
5.7 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 主要工作与结论 |
6.2 对进一步工作的展望 |
参考文献 |
致谢 |
在读期间发表的学术论文及研究成果 |
(4)列车荷载下回填黄土铁路路堤的动力响应及其长期强度与沉降研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 土体动力特性 |
1.2.2 路基材料动力特性及累积变形 |
1.2.3 路基动力响应及长期沉降 |
1.3 本文研究内容及创新点 |
1.3.1 本文主要研究内容 |
1.3.2 本文主要创新点 |
1.4 研究方案及技术路线 |
1.4.1 研究方案 |
1.4.2 技术路线 |
第二章 压实黄土的动力特性及静偏应力的影响 |
2.1 概述 |
2.2 试验概况 |
2.2.1 试样制备 |
2.2.2 试验设备 |
2.3 压实黄土的动力本构关系 |
2.3.1 工况设置 |
2.3.2 常规情况下的动应力-应变关系 |
2.3.3 静偏应力的影响 |
2.4 本章小结 |
第三章 低频振动荷载下压实黄土的累积变形及强度劣化 |
3.1 概述 |
3.2 累积应变及动力参数变异规律 |
3.2.0 加载程序及工况设置 |
3.2.1 累积应变 |
3.2.2 动模量 |
3.2.3 阻尼比 |
3.2.4 其他参数的影响 |
3.2.5 小结 |
3.3 变形及力学参数变异的微观机理 |
3.3.1 测试仪器及试样制备 |
3.3.2 宏观变形及动力参数变异特点 |
3.3.3 大振次列车荷载作用下压实黄土的微观结构变化 |
3.4 振动对压实黄土静力强度参数的影响 |
3.5 临界状态判别方法 |
3.5.1 几类常见土的特异性 |
3.5.2 基于动模量的稳定性区间划分 |
3.5.3 临界状态判别模式 |
3.5.4 小结 |
3.6 本章小结 |
第四章 列车运行情况下铁路路基动力响应的2.5D有限元模型 |
4.1 概述 |
4.2 线弹性介质中的波 |
4.2.1 无限空间中的体波 |
4.2.2 半无限空间中的面波 |
4.2.3 半无限空间弹性波的激发问题 |
4.3 2.5D数值模拟技术 |
4.3.1 动力问题的有限元解答 |
4.3.2 2.5D基本理论及算法验证 |
4.4 内源移动荷载下边界条件选取特点 |
4.5 粘弹性人工边界条件 |
4.5.1 柱面波在三维粘弹性介质中传播的应力场及其应用 |
4.5.2 基于复阻尼的人工边界条件 |
4.5.3 2.5D有限元中的应用效果 |
4.6 轨道不平顺 |
4.6.1 频域分析方法中不平顺的考虑 |
4.6.2 十自由度整车模型与路基系统的耦合 |
4.7 本章小结 |
第五章 列车运行荷载作用下黄土路基动力响应特征 |
5.1 概述 |
5.1.1 模型信息 |
5.1.2 路基参数的选取 |
5.1.3 研究内容 |
5.1.4 2.5D数值模拟方法的适用性讨论 |
5.2 路基动力响应规律 |
5.2.1 列车荷载作用下路基动力响应特点 |
5.2.2 参数分析 |
5.2.3 测点应力状态 |
5.3 地基加固措施对路基动力响应的影响 |
5.3.1 动力响应规律 |
5.3.2 路堤初始应力状态 |
5.3.3 测点应力状态 |
5.4 轨道不平顺对路基动力响应的影响 |
5.4.1 地表环境振动 |
5.4.2 地基内部动应力 |
5.4.3 动应力空间分布差异 |
5.5 本章小结 |
第六章 列车运行荷载作用下黄土路堤长期沉降规律 |
6.1 概述 |
6.2 列车运行荷载作用下黄土路堤的长期沉降 |
6.2.1 现有的沉降计算方法 |
6.2.2 路堤的长期沉降规律 |
6.3 填筑方案比选建议 |
6.4 本章小结 |
结论与展望 |
主要研究结论 |
展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(5)交通荷载引起主应力轴旋转下粘土应变累积及非共轴特性(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 循环荷载下软粘土变形响应研究现状 |
1.2.2 交通荷载应力路径下饱和软粘土长期动力特性研究现状 |
1.2.3 交通荷载应力路径下软粘土变形响应的工程应用研究现状 |
1.3 研究现状总结及本文工作 |
第2章 试验仪器及土样制备 |
2.1 前言 |
2.2 试验仪器 |
2.2.1 动三轴试验系统(DYNTTS) |
2.2.2 动态空心圆柱动扭剪仪(DYNHCA) |
2.3 试验用土及其制备 |
2.3.1 天然原状土土样制备 |
2.3.2 重塑土土样制备 |
2.4 试样制备 |
2.4.1 试样的制作 |
2.4.2 试样的饱和 |
2.4.3 试样的固结 |
2.5 本章小结 |
第3章 饱和软粘土静动力特性关联性三轴试验研究 |
3.1 前言 |
3.2 原状软粘土单向循环加载试验 |
3.2.1 试验方案 |
3.2.2 单调加载三轴试验 |
3.2.3 单向循环加载三轴试验 |
3.2.4 单调加载和单向循环加载试验关系探究 |
3.2.5 普适性讨论及分析 |
3.2.6 方法阐述和验证 |
3.2.7 算例 |
3.3 重塑软粘土双向循环加载试验 |
3.3.1 试验方案 |
3.3.2 单调加载三轴试验 |
3.3.3 双向循环加载三轴试验 |
3.3.4 单调加载和双向循环加载试验关系探究 |
3.4 讨论 |
3.4.1 重塑软粘土与原状软粘土单调加载试验对比 |
3.4.2 普适性 |
3.4.3 局限性 |
3.5 本章小结 |
第4章 纯主应力轴连续旋转下软粘土变形特性试验研究 |
4.1 前言 |
4.2 试验原理 |
4.3 试验方案 |
4.4 大主应力角定向剪切试验结果及其分析 |
4.5 纯主应力轴旋转试验结果及其分析 |
4.5.1 应变、孔压发展及软化现象 |
4.5.2 非共轴现象及其规律 |
4.5.3 主应变增量发展情况 |
4.6 本章小结 |
第5章 偏应力变化与主应力轴旋转耦合作用下软粘土变形特性试验研究 |
5.1 前言 |
5.2 等压固结原状软粘土变形特性试验研究 |
5.2.1 试验方案 |
5.2.2 静力剪切试验结果 |
5.2.3 扭剪应力水平对变形响应的影响 |
5.2.4 回弹特性 |
5.2.5 应变累积特性 |
5.2.6 回弹特性与应变累积特性关系 |
5.3 延展 |
5.4 本章小结 |
第6章 交通荷载应力路径下K_0固结软粘土变形特性及其工程应用 |
6.1 前言 |
6.2 交通荷载应力路径下K_0固结软粘土变形特性 |
6.2.1 试验方案 |
6.2.2 试验结果及分析 |
6.3 交通荷载下软粘土变形响应的工程应用 |
6.3.1 工程背景 |
6.3.2 基于原状土试验求得沉降经验公式 |
6.3.3 交通荷载竖向应力计算 |
6.3.4 交通荷载引起的沉降预测 |
6.3.5 累积应变经验公式的工程应用讨论 |
6.4 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 进一步研究工作建议 |
参考文献 |
作者筒介及科研成果 |
(6)间歇性循环荷载下杭州淤泥质软黏土宏微观动力特性研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号清单(Notations) |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 列车荷载研究 |
1.2.2 天然软土的性质 |
1.2.3 循环荷载下饱和软黏土动力特性研究 |
1.2.4 循环荷载下软土微观特性试验研究 |
1.3 现有研究的不足 |
1.4 本文研究内容、思路及创新点 |
1.4.1 研究思路及内容 |
1.4.2 研究创新点 |
第2章 原状软黏土不排水静力特性试验研究 |
2.1 引言 |
2.2 前期试验准备 |
2.2.1 原状土样的获取 |
2.2.2 土的基本物理特性 |
2.2.3 三轴试验介绍 |
2.3 等向固结不排水剪切试验 |
2.3.1 试验步骤及方案 |
2.3.2 试验结果及分析 |
2.4 K_0固结软土固结不排水剪切试验 |
2.4.1 试验步骤及方案 |
2.4.2 试验结果及分析 |
2.5 本章小结 |
第3章 周期性间歇对原状软黏土不排水动力特性的影响 |
3.1 引言 |
3.2 间歇性循环加载试验步骤及方案 |
3.2.1 试验步骤 |
3.2.2 试验方案 |
3.2.3 试验内容 |
3.3 间歇对软黏土循环动力特性的影响 |
3.3.1 刚度软化 |
3.3.2 超孔压 |
3.3.3 塑性应变 |
3.3.4 本节小结 |
3.4 间歇时长对间歇效应的影响规律 |
3.4.1 整体发展 |
3.4.2 发展速率 |
3.4.3 极值 |
3.5 本章小结 |
第4章 间歇性循环加载超孔压模型 |
4.1 引言 |
4.2 连续振动超孔压试验研究 |
4.2.1 试验步骤 |
4.2.2 有效应力路径及试验方案 |
4.2.3 试验结果 |
4.2.4 等效初次超孔压 |
4.2.5 归一化超孔压增长率 |
4.2.6 连续振动超孔压预测模型 |
4.3 连续振动超孔压发展规律分析 |
4.3.1 基于胡坤榕试验结果的规律分析 |
4.3.2 基于薛寒试验结果的规律分析 |
4.3.3 规律小结 |
4.4 间歇振动超孔压模型试验研究 |
4.4.1 试验步骤及方案 |
4.4.2 试验结果 |
4.4.3 等效初次超孔压 |
4.4.4 归一化孔压增长率 |
4.4.5 间歇性循环加载超孔压模型 |
4.5 本章小结 |
第5章 间歇性循环加载塑性应变模型 |
5.1 引言 |
5.2 连续振动塑性应变试验研究 |
5.2.1 试验步骤及方案 |
5.2.2 试验结果 |
5.2.3 等效初次塑性应变 |
5.2.4 归一化塑性应变增长率 |
5.2.5 连续振动塑性应变预测模型 |
5.3 连续振动塑性应变发展规律分析 |
5.3.1 基于郭林试验结果的规律分析 |
5.3.2 基于胡坤榕试验结果的规律分析 |
5.3.3 基于杨攀博试验结果的规律分析 |
5.3.4 规律小结 |
5.4 间歇振动塑性应变模型试验研究 |
5.4.1 试验步骤及方案 |
5.4.2 试验结果 |
5.4.3 等效初次塑性应变 |
5.4.4 归一化塑性应变增长率 |
5.4.5 间歇振动塑性应变模型 |
5.5 孔压和应变的关系 |
5.5.1 连续振动 |
5.5.2 间歇振动 |
5.6 本章小结 |
第6章 间歇性循环加载刚度软化及阻尼比研究 |
6.1 引言 |
6.2 间歇性循环加载刚度软化试验研究 |
6.2.1 试验简介 |
6.2.2 间歇加载刚度软化预测模型 |
6.2.3 停振比与模型参数的关系 |
6.2.4 刚度软化速率 |
6.2.5 本节小结 |
6.3 间歇性循环加载阻尼比研究 |
6.3.1 阻尼比计算方法 |
6.3.2 间歇性循环加载下阻尼比变化规律 |
6.4 本章小结 |
第7章 间歇性循环加载微观特性试验研究 |
7.1 引言 |
7.2 电镜扫描试验研究 |
7.2.1 试验介绍 |
7.2.2 微观结构变化定性分析 |
7.2.3 微观结构特征变化定量分析 |
7.2.4 宏微观特性相关性分析 |
7.3 核磁共振试验研究 |
7.3.1 试验介绍 |
7.3.2 横向弛豫谱图分析 |
7.3.3 量化指标分析 |
7.3.4 宏微观相关性分析 |
7.3.5 本节小结 |
7.4 结合水和比表面积试验研究 |
7.4.1 试验介绍 |
7.4.2 吸附水含量 |
7.4.3 比表面积 |
7.5 本章小结 |
第8章 结论与展望 |
8.1 本文主要结论 |
8.2 下一步研究计划及展望 |
参考文献 |
作者简介 |
(7)地铁列车荷载下土石混合体回填土动力特性试验研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
主要符号 |
1 绪论 |
1.1 问题的提出与研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 土石混合体动力特性影响因素研究现状 |
1.2.2 循环荷载下土石混合体孔压特性研究现状 |
1.2.3 循环荷载下土石混合体刚度特性研究现状 |
1.2.4 循环荷载下土石混合体变形特性研究现状 |
1.3 现有研究所存在的问题 |
1.4 本文主要研究内容与技术路线 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
2 土石混合体回填土动三轴试验方法 |
2.1 引言 |
2.2 土石混合体物理性质试验 |
2.2.1 细粒土的干密度和天然含水率 |
2.2.2 块石的干密度和饱和密度 |
2.2.3 土粒比重试验 |
2.2.4 土样颗粒分析试验 |
2.2.5 细粒土的界限含水率试验 |
2.2.6 土石混合体物理性质参数 |
2.3 动三轴试验仪器 |
2.3.1 硬件构成 |
2.3.2 软件控制系统 |
2.4 土石混合体试样制作 |
2.4.1 试样制作及安装 |
2.4.2 试样饱和 |
2.4.3 试样固结 |
2.5 动三轴试验控制条件及动荷载的确定 |
2.5.1 排水条件的确定 |
2.5.2 固结围压、固结应力比和固结度的设定 |
2.5.3 地铁列车荷载的确定 |
2.6 本章小结 |
3 地铁列车荷载下土石混合体回填土孔压试验研究 |
3.1 引言 |
3.2 回填土孔压试验方案 |
3.3 回填土孔压试验结果分析 |
3.3.1 门槛循环应力比的确定 |
3.3.2 初始固结度对孔压的影响 |
3.3.3 有效固结围压对孔压的影响 |
3.3.4 含石量对孔压的影响 |
3.4 地铁列车荷载下回填土孔压模型的建立 |
3.4.1 常见孔压模型 |
3.4.2 回填土孔压模型的建立和验证 |
3.5 本章小结 |
4 地铁列车荷载下土石混合体回填土刚度软化试验研究 |
4.1 引言 |
4.2 回填土刚度软化试验方案 |
4.3 回填土刚度软化试验结果分析 |
4.3.1 刚度软化指数的定义 |
4.3.2 初始固结度对刚度软化的影响 |
4.3.3 有效固结围压对刚度软化的影响 |
4.3.4 含石量对刚度软化的影响 |
4.4 地铁列车荷载下回填土刚度硬化-软化模型的建立 |
4.4.1 常见刚度软化模型 |
4.4.2 回填土刚度软化-硬化模型的建立和验证 |
4.5 本章小结 |
5 地铁列车荷载下土石混合体回填土应变试验研究 |
5.1 引言 |
5.2 回填土累积应变试验方案 |
5.3 回填土累积应变试验结果分析 |
5.3.1 初始固结度对累积应变的影响 |
5.3.2 有效固结围压对累积应变的影响 |
5.3.3 含石量对累积应变的影响 |
5.4 地铁列车荷载下回填土累积应变模型的建立 |
5.4.1 常见累积应变模型 |
5.4.2 回填土累积应变模型的建立和验证 |
5.4.3 回填土累积应变模型拟合参数分析 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
A.作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录 |
B.作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目 |
C.作者在攻读硕士学位期间申请的专利 |
D.学位论文数据集 |
致谢 |
(8)滨海结构性软土的循环软化特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与研究意义 |
1.2 国内外研究概况与发展动态 |
1.2.1 软土结构性概述 |
1.2.2 循环荷载下软黏土性状的影响因素 |
1.2.3 不排水循环荷载下饱和软黏土累积变形 |
1.2.4 粘性土循环荷载下强度弱化特性研究 |
1.2.5 波浪荷载作用下软土累积沉降的计算方法 |
1.3 研究目的与研究内容 |
1.3.1 研究目的 |
1.3.2 研究内容 |
1.4 研究方法与技术路线 |
1.4.1 研究方法 |
1.4.2 技术路线 |
2 软黏土的试样关键制备技术与改进 |
2.1 引言 |
2.2 试验设备介绍 |
2.2.1 GDS动三轴仪 |
2.2.2 GCTS HCA-100空心圆柱扭剪仪 |
2.3 试样关键制备技术与改进 |
2.3.1 新型软黏土空心圆柱试样制备装置改进 |
2.3.2 试样制备过程 |
2.3.3 试样安装 |
2.4 本章小结 |
3 结构性软黏土的循环软化试验研究 |
3.1 引言 |
3.2 试验方案 |
3.2.1 试验目的、方法与内容 |
3.2.2 试样的土样 |
3.2.3 试样方案与试验步骤 |
3.2.4 试验数据处理方法 |
3.2.5 试样破环标准 |
3.3 试验结果及分析 |
3.2.1 K_0固结试验 |
3.3.2 循环荷载下累积应变分析 |
3.3.3 循环荷载下软化指数分析 |
3.3.4 循环荷载下孔压分析 |
3.4 本章小结 |
4 考虑主应力轴偏转的软黏土循环软化特性试验研究 |
4.1 引言 |
4.2 试验方案 |
4.2.1 试验目的 |
4.2.2 试样的土样 |
4.2.3 试验方案与试验步骤 |
4.3 试验结果及分析 |
4.3.1 循环荷载下累积应变分析 |
4.3.2 循环荷载下软化指数分析 |
4.3.3 循环荷载下孔压分析 |
4.4 试验结果对比 |
4.4.1 轴向应变对比分析 |
4.4.2 软化指数对比分析 |
4.4.3 累积孔压对比分析 |
4.5 本章小结 |
5 软黏土循环软化经验模型 |
5.1 引言 |
5.2 循环荷载作用下累积动孔压变化模型 |
5.2.1 已有的循环累积孔压模型 |
5.2.2 累积动孔压发展规律 |
5.2.3 循环荷载作用下的累积动孔压变化模型 |
5.3 循环荷载作用下刚度软化模型 |
5.3.1 已有的循环刚度软化模型 |
5.3.2 软化刚度发展规律 |
5.3.3 循环荷载作用下的刚度软化模型 |
5.4 循环荷载作用下累积轴向应变模型 |
5.4.1 已有的循环轴向应变模型 |
5.4.2 循环荷载作用下累积应变发展规律 |
5.4.3 循环荷载作用下累积应变模型 |
5.5 模型对比分析 |
5.5.1 孔压模型分析 |
5.5.2 软化指数模型分析 |
5.5.3 轴向应变模型分析 |
5.6 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介及读研期间主要科研成果 |
(9)昆明呈贡地区饱和红粘土的静动力学特性试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究的背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 红粘土的物理性质研究现状 |
1.2.2 常规三轴试验研究现状 |
1.2.3 动三轴试验研究现状 |
1.3 选题的意义 |
1.3.1 问题的提出 |
1.3.2 研究的意义 |
1.4 研究内容 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究技术路线图 |
第二章 土的物理性质与试验仪器 |
2.1 土样的来源及物理力学指标 |
2.1.1 场地的地质概况 |
2.2 物理特性试验 |
2.2.1 天然含水率试验 |
2.2.2 相对密度试验 |
2.2.3 天然密度试验 |
2.2.4 界限含水率测定试验 |
2.3 试验设备 |
2.3.1 振动三轴仪 |
2.3.2 GDS全自动三轴饱和试验系统简介 |
2.3.3 系统基本组成 |
2.3.4 GDS系统技术参数 |
2.3.5 土样的制备 |
2.4 本章小结 |
第三章 静三轴试验研究 |
3.1 引言 |
3.2 静三轴试验的种类 |
3.3 静三轴试验的基本原理 |
3.3.1 土样的受力分析 |
3.3.2 静强度的破坏标准 |
3.4 静三轴试验的方案 |
3.4.1 试验方案 |
3.4.2 试验步骤 |
3.5 试验数据分析 |
3.5.1 应力~应变关系 |
3.5.2 粘土的抗剪强度指标 |
3.5.3 本构模型参数分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 土动力分析的基本原理 |
4.1 引言 |
4.2 土动力特性研究的基本概念 |
4.2.1 试验仪器的适用性分析 |
4.3 周期性动荷载作用下土的动力特性参数分析 |
4.3.1 土体的动变形 |
4.3.2 土动本构关系 |
4.3.3 土的阻尼比 |
4.3.4 土的动强度 |
4.4 试验方案 |
4.4.1 加载方案 |
4.4.2 操作步骤 |
4.4.3 反压饱和 |
4.4.4 加压固结 |
4.4.5 动力加载试验 |
4.4.6 卸载拆样 |
4.5 本章小结 |
第五章 红粘土动变形特性的研究 |
5.1 引言 |
5.2 动应力~动应变曲线影响因素分析 |
5.2.1 骨干曲线 |
5.2.2 固结围压对动应力~动应变曲线的影响 |
5.2.3 频率对动应力~动应变曲线的影响 |
5.2.4 固结比对动应力~动应变曲线的影响 |
5.3 动模量试验结果分析 |
5.3.1 围压对动弹性模量的影响 |
5.3.2 频率对动弹性模量的影响 |
5.3.3 固结比对动弹性模量的影响 |
5.4 阻尼比试验结果分析 |
5.4.1 围压对阻尼比的影响 |
5.4.2 频率对阻尼比的影响 |
5.4.3 固结比对阻尼比的影响 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间完成的科研成果 |
致谢 |
(10)考虑循环和再固结效应的软黏土动力特性试验及边界面模型研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.2 土体循环特性及循环后剪切特性研究现状 |
1.2.1 土体循环动力特性研究现状 |
1.2.2 土体循环后剪切特性研究现状 |
1.3 土体动力本构模型研究现状 |
1.3.1 土体粘弹性本构模型研究现状 |
1.3.2 土体边界面本构模型研究现状 |
1.3.3 土体在循环荷载作用下的强度退化模型研究现状 |
1.4 研究现状中存在的问题 |
1.5 本文主要研究内容 |
1.6 本文创新点 |
第2章 土体物理力学指标及静剪切特性 |
2.1 概述 |
2.2 试验仪器 |
2.3 试验土样 |
2.3.1 土体基本物理力学指标 |
2.3.2 静三轴试样的制备 |
2.3.3 试样的饱和和安装 |
2.4 静三轴试验过程及方案 |
2.4.1 试验过程及步骤 |
2.4.2 试验方案 |
2.5 淤泥质粉质黏土静力特性 |
2.5.1 原状土静剪切特性 |
2.5.2 重塑土静剪切特性 |
2.6 本章小结 |
第3章 软黏土临界动应力比及循环后剪切特性试验研究 |
3.1 概述 |
3.2 试验方案 |
3.2.1 试验过程及步骤 |
3.2.2 临界动应力比动三轴试验方案 |
3.2.3 循环后剪切动三轴试验方案 |
3.3 饱和淤泥质粉质黏土循环动力特性及临界动应力比 |
3.3.1 软黏土的循环滞回特性 |
3.3.2 循环荷载作用下累计塑性应变及孔压 |
3.3.3 循环荷载作用下动弹性模量 |
3.3.4 土体的循环动应变 |
3.3.5 循环荷载作用下的动强度模型 |
3.3.6 临界动应力对土体特性影响机理分析 |
3.4 原状软黏土循环后不排水剪切特性分析 |
3.4.1 围压影响 |
3.4.2 循环次数影响 |
3.4.3 动应力比及不排水静偏应力的影响 |
3.4.4 不同静偏应力下循环后不排水剪切强度预测模型 |
3.5 本章小结 |
第4章 不同循环再固结度下软黏土剪切特性试验研究 |
4.1 概述 |
4.2 试验步骤及方案 |
4.2.1 试验步骤 |
4.2.2 试验方案 |
4.3 不同循环再固结度下重塑软黏土的剪切特性分析 |
4.3.1 动应力比影响 |
4.3.2 围压影响 |
4.3.3 固结静偏应力比影响 |
4.3.4 不同再固结度影响 |
4.4 不同再固结度下重塑软黏土剪切强度预测模型 |
4.5 本章小结 |
第5章 多次循环—再固结软黏土循环及剪切特性试验研究 |
5.1 概述 |
5.2 试验流程及方案 |
5.3 不同循环再固结次数影响研究 |
5.3.1 循环动力特性发展规律 |
5.3.2 循环后不排水剪切特性 |
5.4 不同再固结度Ur影响研究 |
5.4.1 循环动力特性发展规律 |
5.4.2 循环后不排水剪切特性 |
5.5 围压和动应力比影响研究 |
5.5.1 围压的影响 |
5.5.2 动应力的影响 |
5.6 本章小结 |
第6章 考虑循环弱化及循环再固结效应的修正边界面模型 |
6.1 概述 |
6.2 边界面塑性模型基本原理 |
6.3 现有弹塑性模型对循环后剪切强度预测的不足 |
6.4 考虑循环后剪切强度弱化效应的边界面模型 |
6.4.1 基本方程 |
6.4.2 弹性应变 |
6.4.3 边界面及加载面方程 |
6.4.4 流动法则和映射准则 |
6.4.5 考虑循环弱化效应的硬化准则 |
6.4.6 塑性插值模量 |
6.4.7 试验结果验证 |
6.4.8 循环记忆参数和循环弱化参数 |
6.4.9 模型对软黏土循环弱化的预测 |
6.5 考虑多次循环—再固结效应的边界面模型修正 |
6.5.1 传统边界面模型对多次循环—再固结强度预测 |
6.5.2 考虑多次循环—再固结效应的硬化准则修正 |
6.5.3 修正硬化准则对模型计算结果的改进 |
6.5.4 试验结果验证 |
6.6 本章小结 |
第7章 修正边界面模型在Abaqus中的数值实现及应用 |
7.1 概述 |
7.2 基于ABAQUS的二次开发平台简介 |
7.3 材料属性二次开发子程序Umat简介 |
7.4 修正边界面模型隐式积分算法在Umat中的实现 |
7.4.1 应力更新算法 |
7.4.2 模型完全隐式返回算法数值实现 |
7.4.3 雅克比矩阵 |
7.5 模型应用 |
7.6 本章小结 |
第8章 结论与展望 |
8.1 本文主要研究结论 |
8.2 研究展望 |
参考文献 |
发表论文和科研情况说明 |
致谢 |
四、Effect of Cyclic Loading Frequency on Undrained Behaviors of Undisturbed Marine Clay(论文参考文献)
- [1]地铁车站周围人工冻融粘土的地震变形特性研究[D]. 侯晨煜. 中国矿业大学, 2021
- [2]江西重塑红粘土的静、动力学特性研究[D]. 王海洋. 华东交通大学, 2020(05)
- [3]软黏土的动力特性与固结理论研究[D]. 何博. 浙江海洋大学, 2020(01)
- [4]列车荷载下回填黄土铁路路堤的动力响应及其长期强度与沉降研究[D]. 王瑞. 长安大学, 2019(07)
- [5]交通荷载引起主应力轴旋转下粘土应变累积及非共轴特性[D]. 伍婷玉. 浙江大学, 2019
- [6]间歇性循环荷载下杭州淤泥质软黏土宏微观动力特性研究[D]. 郑晴晴. 浙江大学, 2019(01)
- [7]地铁列车荷载下土石混合体回填土动力特性试验研究[D]. 胡翔翔. 重庆大学, 2019(11)
- [8]滨海结构性软土的循环软化特性研究[D]. 唐杰. 安徽理工大学, 2019(01)
- [9]昆明呈贡地区饱和红粘土的静动力学特性试验研究[D]. 字晓雷. 云南大学, 2019(03)
- [10]考虑循环和再固结效应的软黏土动力特性试验及边界面模型研究[D]. 雷继超. 天津大学, 2019(06)