非饱和土的力学与水力性质及其弹塑性模拟

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1、上海大学硕士学位论文非饱和土的力学与水力性质及其弹塑性模拟姓名：向黎申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：孙德安20080101上海大学硕士学位论文摘要随着20世纪中叶菲饱和土力学研究的复苏，关于非饱和主力学的研究已成为20世纪90年代以来国际土力学界研究的热点问题之一。对于非饱和土的研究最重要的就是要预测它的强度和变形，而众所周知，预测强度变形离不开土的本构模型，因此建立一个能够合理反映非饱和土的力学性质的本构模型十分重要。最近，研究者们开始关注建立一个能够耦合非饱和土的水力与力学性质的本构

2、模型，使之在预测强度和变形的同时将饱和度对变形以及水力性质的影响反映出来。本论文在查阅、整理国内井相关文献基础上，做了如下几方面的研究工作；董．对菲饱和土盼力学性质进行研究，透过分析整理孙德安等做的非饱和±三辘试验结果，研究得出在净应力和吸力路径相同条件下，具有不同饱和度试样的应力应变关系和强度是不一样的。2．对非饱和土的水力性质进行了研究，通过用非饱和土三轴试验仪和非饱和土硒固结仪进行水分特征曲线试验，首先比较了不同制样方法得到的击实土试样和预固结土试样的水力性质，接着还进行了不同各向等压应力下

3、的水分特征试验，来研究净应力对水分特征的影响。3．在本构模型预测方面，使用孙德安等提出的非饱和土的水力与力学性状耦含的弹塑性模型对非饱和土三轴排水试验进行了预测；对该模型在不排水状态下的应用进行了公式推导，并做了非饱和土三轴不排水试验，将试验结果和模型预测进行了对比，得出模型熊够在排水和不排水状态下对非饱和土三轴试验进行很好的预测。关键词：非饱和土力学，本构模型，弹塑性，水力性质，三轴试验V上海大学硕士学位论文ABSTRACTWiththeretrievingofnlemechanicsofuns

4、aturatedsoilsinthemiddleperiodoftwentycentury,theresearchonthemechanicsofunsaturatedsoilsbecamethehotspotfieldofthesoilmechanicsresearchinthe90softhetwentycentury．Themostimportanttopicinunsaturatedsoilmechanicsistopredictthedeformationandstrength．Aswe

5、llknown,predictingthedeformationandstrengthofunsaturatedsoilsneedsaconstitutivemodel．Recently，someresearchersstartedtoconstructtheconstitutivemodels，whichCancoupleofthemechanicsandhydraulicbehaviorofunsaturatedsoils．Eventuallythismodelcallnotonlypredi

6、ctthedeformationandstrength．butallSOreflecttheeffectofsaturationtodeformationandstrength．Inthisthesis，thestudieslistedbelowarecarriedout．1．Fromtriaxialtestresultsofunsaturatedsoils，themechanicalbehaviorofunsaturatedsoilsisstudied．Myresearchconclusioni

7、sthatunderthesameconditionofnetstressandsuction，differentsaturationofsamplehavedifferentstress-strainrelationshipsandstrengths2．Inordertoinvestigatethehydrauliccharacteristicsofunsaturatedsoils．acomparativestudyismadebyperformingaseriesoftriaxialandKo

8、testsontwokindsoftheunsaturatedsoilspecimens．Inaddition，thedrying／wettingcyclictestswereconductedonthepre-consolidatedspecimenunderdifferentisotropicnetstresses．3．Themechanicalandhydraulicbehaviorsfromtriaxialtestonunsaturatedsoilsunderdrained