平面应变条件下重塑黄土的竖向加载试验研究

摘要

平面应变状态是实际工程中比较常见到的一种应力状态，例如挡土墙、路堤、大坝等工程。目前，对土体的这种状态的探究较少。黄土在我国的分布很广，它是黄土地区重要的建筑材料，因此，开展平面应变状态下黄土的力学性质研究十分必要。本文利用改造而来的仪器，把西安市月登阁的黄土作为研究对象，实施了月登阁重塑黄土的平面应变试验。
　　本文主要研究成果如下:
　　(1)针对不同含水率、不同压实度和不同固结应力的月登阁重塑黄土进行了平面应变试验，探索了重塑黄土的应力应变关系，结果显示:月登阁重塑黄土的σ1-σ3～ε1曲线均为硬化型或强硬化型。当处于同一个压实度K和固结应力σ3的情况下，含水率ω的值减小，土样的强度就增大;当处于同一个含水率ω和固结应力σ3的情况下，压实度K变大，土样的强度就增大;当处于同一个含水率ω和压实度K的情况下，固结应力σ3增加，土样的强度就增大。
　　(2)月登阁重塑土样的抗剪强度参数会随着初始条件的变化而变化，变化的基本规律为:当土样的含水率ω在增大时，粘聚力c很显然减小，内摩擦角ψ微微下降;当土样的压实度K在增大时，粘聚力c很显然变大，内摩擦角ψ变化不是很大。
　　(3)含水率ω和固结应力σ3对中主应力σ2的影响如下:固结应力σ3的增大以及含水率ω的减小，对应的中主应力σ2的值就也跟着增大。
　　(4)平面应变状态下，大主应力σ1和中主应力σ2都随着轴向应变的增加而增加，大主应力σ1的增加更迅速。

目录

摘要

1 绪论

1．1 引言

1．2 黄土的性质

1．2．1 基本性质和成因

1．2．2 主要力学性质

1．3 平面应变试验研究现状

1．3．1 国外平面应变试验的发展现状

1．3．2 国内平面应变试验的发展现状

1．4 本文研究意义

1．5 本文主要研究内容

2 试验仪器及研究方法

2．1 月登阁土质的基本物理性质

2．1．1 月登阁土样的取土过程

2．1．2 月登阁黄土的基本物理指标

2．1．3 击实试验

2．2 试验仪器

2．2．1 平面应变仪

2．2．2 改装后仪器的装土过程

2．2．3 平面应变仪的卸载过程

2．3 重塑土样制备

2．4 试验方案和试验步骤

2．4．1 平面应变试验方案

2．4．2 试验步骤

2．4．3 试验终止加载条件

2．4．4 数据整理

2．4．5 试验常见问题

3 重塑黄土的变形和强度特性研究

3．1 重塑黄土的应力应变曲线特性

3．1．1 含水率对σ1-σ3～ε1关系曲线的影响

3．1．2 压实度对σ1-σ3～ε1关系曲线的影响

3．1．3 固结围压对σ1-σ3～ε1关系曲线的影响

3．2 重塑黄土的侧向变形特性

3．2．1 含水率对σ1-σ3～-ε3关系曲线的影响

3．2．2 压实度对σ1-σ3～-ε3关系曲线的影响

3．2．3 固结围压对σ1-σ3～-ε3关系曲线的影响

3．3 重塑黄土的强度特性

3．3．1 月登阁重塑黄土抗剪强度指标的确定方法

3．3．2 抗剪强度指标以及不同的初始条件对其影响结果

3．3．3 含水率对月登阁重塑黄土抗剪强度指标的影响

3．3．4 压实度对月登阁重塑黄土抗剪强度指标的影响

3．4 本章小结

4 平面应变条件下重塑黄土主应力之间的关系研究

4．1 重塑黄土的中主应力与轴向应变之间的关系

4．1．1 含水率对月登阁重塑黄土中主应力变化的影响

4．1．2 固结围压对月登阁重塑黄土中主应力变化的影响

4．2 重塑黄土的中主应力与大主应力、小主应力之间的相互关系

4．3 本章小结

5 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢

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