土的结构性文献综述.doc

《土的结构性文献综述.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、.得分：_______南京林业大学研究生课程论文2014～2015学年第2学期课程号：PD06005课程名称：高等土力学论文题目：土的结构性文献综述学科专业：建筑与土木工程学号：姓名：任课教师：二○一五年六月Word资料.土的结构性文献综述摘要：近年来，土结构性的重要性日显突出，研究也不断加深，本文回顾了土结构性研究发展的历程，并介绍了微结构、固体力学土结构性研究方法。关键词：土结构性;历史历程;本构模型;微结构;0前言近年来，土的结构性研究引起了人们的广泛关注。从广义上讲，土都具有结构性，土结构性的强弱是与土的先期固结压力、沉积

2、时间、沉积条件以及土的物理化学成分等相关的。土的结构性是指土结构的力学效应，即受力时土的结构与其力学行为的相互影响。如在对粘性土原状样（有结构性的土）和重塑样（丧失结构性的土）的室内力学试验时发现，原状样和重塑样的力学性质差异较大，主要表现在:（1）班压缩曲线上原状样有明显的结构屈服点，而重塑样压缩曲线基本为一直线；（2）巨轴剪切试验中，原状样的应力应变曲线上有明显的结构屈服应力点，而重塑样没有；（3）源状样在应力低于结构屈服应力时，固结系数基本为一常数，而当应力增加到结构屈服应力附近时，固结系数急剧降低，最后趋近于重塑样的固结系

3、数；（4）巨轴剪切试验中，原状样的抗剪强度包线呈折线型，而重塑样为一直线。以上这些特性均表明了土结构性对土的力学性质是有较大影响，所以用传统通过饱和扰动土和砂土发展起来的土本构模型是很难反映结构性土的力学性态的，其计算所得的结果必然与实际情况相差甚远。1土结构性概念土的结构性是指土中颗粒或土颗粒集合体以及它们之间的孔隙的大小、形状、排列组合及联结等综合特征。因此土的结构性除了应包括土的骨架和孔隙的几何特征（即土颗粒和孔隙的大小、多少、形状和分布等）外，从土力学的角度考虑还应包括颗粒之间的联结特征.如果将孔隙看作是反映颗粒排列的一个

4、方而，那么土的结构性就应该包括土中颗粒的排列特征（几何特征）和联结特征（力学特征）。2土结构性研究意义土力学性质的差异或变化取决于内因和外因2Word资料.方而。土本身的颗粒性状、孔隙性状、含水量和矿物成分等因素的不同组合，使土具有不同的初始结构性，因而具有不同的力学性质。例如，由于土中孔隙不同使其具有不同的排水通道，因此反映土固结速率的固结系数和渗透系数受微结构的影响也较大；由于颗粒的特殊排列方式和联结特性，使有的土具有各向异性特征；由于试样的初始微结构不同，在含水量降低时吸力的增大引起的效应亦不同。此外，对于非饱和土，其渗水系

5、数和渗气系数与土的微结构形态的关系极为密切。外因即荷载（水可看作广义的荷载），如应力作用过程、路线和水平等。外因可以改变土本身的结构、形成次生结构，使同一种土在不同状态下具有不同的力学性质。土的应力一应变关系、孔隙水压力—应变曲线和固结曲线等都与土的结构性有明显的关系。用不同方法制备的密度、粒度和湿度等物性指标相同的土样其力学性质常具有较大差异，这也与结构性有密切关系。由此可见，土的结构性对于工程建设是非常重要的。因此，将土结构性的研究提到“21世纪土力学的核心问题”的高度。长期以来，对于土的力学性质仅局限于从粒度、密度和湿度3个

6、方而来描述，忽视了一个极其重要的因素，即结构性。当代土力学的发展要求定量地描述土的结构性。在过去的半个多世纪里几代岩土力学工作者一直研究这个问题，但是到口前为止，还没有找到能反映土结构性的定量化指标。3土结构性的历史历程3.1微结构性研究的初步阶段（20年代中期—50年代初）一般认为，1925年土力学的奠基人太沙基所倡导的土的微结构概念与思想是土微结构研究的开端，也是土结构性研究的开端.他提出了粘土的“蜂窝状结构”是在自然沉积过程中很常见的一种结构形态.其后许多学者也注意到了土的微结构的力学意义，并进行了研究。这一时期的研究以观察

7、土的微结构形态，研究其对土力学性质的影响为主.由于缺乏有效的观测手段，仅以放大镜为主要工具，难以对土的复杂的结构性进行系统的研究。3.2结构性研究的深化阶段（50年代中期一60年代后期）随着科学技术的发展，光学显微镜、偏光显微镜、X射线衍射技术等在土的微结构研究中得到了广泛应用。人们开始注意到了结构要素的完整性，特别是结构单元的定向分布特征。常宝琦和林崇义提出土结构是颗粒排列的规律性和颗粒间联结性质的规律性的统称，土结构可分为构造和粘聚性2Word资料.部分，前者纯属几何特征，后者是由于土的各相间的相互作用对颗粒位移的阻力，进而研

8、究了黄土颗粒的联结特征和受力变形特征。3.3土结构性定量化研究的初步阶段（60年代末一80年代中期）在此阶段，对土微结构的研究有了较大的发展，人们在进一步寻求定量描述微结构形态诸要素的方法。同时，对土结构联结特征的力学模拟研究也越来越受重视，提出了