非飽和土統(tǒng)計(jì)損傷本構(gòu)模型試驗(yàn)研究及工程應(yīng)用.pdf

1、土力學(xué)發(fā)展至今，關(guān)于飽和土理論的研究已基本趨于成熟，而在實(shí)際工程應(yīng)用中，非飽和土分布更為廣泛，且由于氣相的存在，相比飽和土，非飽和土受力變形影響因素更多，工程特性也更為復(fù)雜，因此將飽和土的相關(guān)理論應(yīng)用于非飽和土存在一定的缺陷。本文以非飽和粘土為研究對象，基于非飽和土室內(nèi)試驗(yàn)，對非飽和土的應(yīng)力應(yīng)變特性進(jìn)行了深入分析，在此基礎(chǔ)上，引進(jìn)統(tǒng)計(jì)損傷理論，提出了非飽和土的簡易本構(gòu)模型，并基于該模型提出計(jì)算非飽和土沉降變形的方法，應(yīng)用于工程算例分析。

2、主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下：
　　1.基于 GDS非飽和土三軸系統(tǒng)對非飽和土的力學(xué)和變形特性進(jìn)行了多組試驗(yàn)研究。進(jìn)行了控制外力不變，改變非飽和土試樣基質(zhì)吸力的三軸脫濕試驗(yàn)，以及控制基質(zhì)吸力不變，改變外力大小的非飽和土三軸試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明：非飽和土中的基質(zhì)吸力和凈法向應(yīng)力對土中應(yīng)變存在耦合作用；基質(zhì)吸力和凈法向應(yīng)力的數(shù)值越大，非飽和土抵抗剪切破壞的能力越大。
　　2.基于室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果，在已有研究成果的基礎(chǔ)上，將統(tǒng)計(jì)損傷理論運(yùn)用于

3、非飽和土中，利用非飽和土擴(kuò)展莫爾-庫倫強(qiáng)度準(zhǔn)則構(gòu)建微元強(qiáng)度表達(dá)式，由此提出了基于統(tǒng)計(jì)損傷理論的非飽和土本構(gòu)模型。所提出的非飽和土簡易本構(gòu)模型具有參數(shù)少且參數(shù)易于確定的優(yōu)點(diǎn)，而且能避免繁雜的彈塑性分析，具有一定的方便性和實(shí)用價(jià)值。利用該模型建立的應(yīng)力應(yīng)變曲線與室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對比，表明本文所建的本構(gòu)模型模擬效果較好。而后對非飽和土統(tǒng)計(jì)損傷本構(gòu)模型中的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行對比分析，指出了其具體的物理含義。
　　3.基于分層總和法的思想，利用