濕載耦合作用下結(jié)構(gòu)性黃土的有效應(yīng)力本構(gòu)關(guān)系研究.pdf

1、建筑物傳遞的荷載與黃土因地下水位變化、降水入滲或生活生產(chǎn)用水排泄不當(dāng)?shù)仍蛞鸬暮孔兓囫詈?必然造成黃土強(qiáng)度降低、變形增大,影響建筑物的正常使用。因此對黃土體在增濕和加荷耦合作用下的本構(gòu)關(guān)系進(jìn)行深入的研究,可以為最大濕陷量設(shè)計(jì)向可能濕陷量轉(zhuǎn)變奠定一定的理論基礎(chǔ),完善黃土地基設(shè)計(jì)方法,具有重要的理論與實(shí)際意義。為此,本文在認(rèn)真分析現(xiàn)有結(jié)構(gòu)性黃土研究成果的基礎(chǔ)上,把濕載耦合作用下結(jié)構(gòu)性黃土的有效應(yīng)力本構(gòu)關(guān)系研究作為本文的研究目標(biāo)。首先

2、,對不同初始濕度的原狀黃土、重塑黃土以及人工結(jié)構(gòu)性黃土進(jìn)行側(cè)限壓縮試驗(yàn),通過分析不同濕度的非飽和黃土與飽和黃土壓縮特性的區(qū)別,根據(jù)變形等效原則,用同一孔隙比下非飽和黃土與相同干密度飽和黃土壓縮應(yīng)力之差定義了結(jié)構(gòu)流體等效應(yīng)力pw,提出了壓縮應(yīng)力條件下非飽和黃土的有效應(yīng)力表達(dá)式及可以反映應(yīng)力和濕度耦合作用下結(jié)構(gòu)性黃土的結(jié)構(gòu)流體等效應(yīng)力pw表達(dá)式,研究了表達(dá)式中參數(shù)隨各種因素而變化的特性,同時(shí)依據(jù)非飽和黃土的有效應(yīng)力原理在飽和黃土壓縮曲線的基

3、礎(chǔ)上引入結(jié)構(gòu)流體等效應(yīng)力的表達(dá)式建立了結(jié)構(gòu)性黃土壓縮曲線的模式,并驗(yàn)證了此模式的合理性。其次,對不同初始濕度的原狀黃土、重塑黃土以及人工結(jié)構(gòu)性黃土進(jìn)行等向壓縮及固結(jié)排水三軸剪切試驗(yàn),通過分析不同濕度的非飽和黃土與飽和黃土變形特性的區(qū)別,根據(jù)變形等效原則,用同一偏應(yīng)變下非飽和黃土與相同干密度飽和黃土的偏應(yīng)力之差及同一孔隙比下非飽和黃土與相同干密度飽和黃土的球應(yīng)力之差分別定義了結(jié)構(gòu)流體等效偏應(yīng)力qw及結(jié)構(gòu)流體等效球應(yīng)力pw,提出了三軸應(yīng)力條

4、件下非飽和黃土的有效應(yīng)力表達(dá)式及可以反映應(yīng)力和濕度耦合作用下結(jié)構(gòu)性黃土的結(jié)構(gòu)流體等效偏應(yīng)力qw和結(jié)構(gòu)流體等效球應(yīng)力pw的表達(dá)式,對表達(dá)式中參數(shù)的影響因素進(jìn)行了分析。最后,根據(jù)非飽和黃土的有效應(yīng)力原理,把三軸應(yīng)力條件下結(jié)構(gòu)性黃土的結(jié)構(gòu)流體等效偏應(yīng)力及結(jié)構(gòu)流體等效球應(yīng)力表達(dá)式引入飽和黃土的本構(gòu)關(guān)系及飽和黃土的有效應(yīng)力抗剪強(qiáng)度表達(dá)式中,提出了濕載耦合作用下結(jié)構(gòu)性黃土的有效應(yīng)力本構(gòu)關(guān)系及有效應(yīng)力抗剪強(qiáng)度表達(dá)式。并用此本構(gòu)關(guān)系對原狀黃土的應(yīng)力應(yīng)變