上海软土力学特性及弹塑性模拟

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1、上海大学硕士学位论文上海软土力学特性及弹塑性模拟姓名：陈波申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：孙德安20081201上海大学硕士学位论文摘要近年米，随着城市建设的发展，上海地区出现了大量的深基坑。深基坑的开挖使土体的结构和应力历史发生了变化，而结构和应力历史的变化对土体的力学特性具有重要影响。如，超固结黏土和正常固结黏土表现出不同的应力应变特性。为了研究土结构和心力历史对上海软土力学特性的影响，本文对上海软土原状土样和重塑土样进行了压缩、剪切试验，得到了相应的力学特性，并在深入研究其力学特性的基础上采用了相应的本构模型进行了弹塑性模拟，具体工作如下：1．三种不同试验仪器对

2、上海软土重塑土样的测局和不测KD单向压缩．回弹试验、等向压缩．回弹试验、三轴排水剪切试验、长期荷载作用下的单向压缩试验，得到上海软土的各种参数：压缩指数G、回弹指数G、临界状态应力比M、次固结系数G．。并比较了不同试验方法得到的压缩指数G、回弹指数G的关系。2．原状土样压缩、剪切试验。对上海软土原状土样进行了等向压缩和常规三轴排水剪切试验，得到上海软土的压缩曲线和应力比．应变曲线。研究了原状上海软土的强度、变形特性，得到’厂相应的原状土本构模型参数。即，压缩指数G，膨胀指数G，临界状态应力比M。3．原状土样和重塑土样力学特性的比较。对上海软土原状土样和重掣土样的压缩曲线、应力比

3、．应变曲线分别进行了比较。分析了上海软土原状土样和重塑土样在强度、变形特性方面的异同点。同时，还分析了试验结果不同于众多学者的试验结果的原因。4．重颦土样超固结状态下剪切试验。对处于超固结状态下的重塑上样分别进行了平均有效应力P不变和围压／f‘变的排水剪切试验，分别研究了超固结比OCR和剪切围压对土的力学特性的影响。得到了超固结状态下重塑上海软土的强度和变形特性。V上海大学硕士学位论文5．软土力学特性的弹塑性模拟。利用试验得到的苹塑和原状上海软土的模型参数，结合相应的本构模型，对原状土和重塑超固结上海软土变形、强度特性进行了弹塑性模拟。结果表明：试验得到应力比．应变曲线与本构模

4、型计算得到的应力比．应变曲线基本吻合。关键词：上海软土三轴试验原状土重塑土结构性超固结土本构模型VI上海大学硕上学位论文ABSTRACTWiththedevelopmentofconstructioninrecentyears，alotofdeepfoundationditchesappearinShanghai．Theexcavationofditchescanchangethestructureandstresshistoryofsoil．Howevegthestructureandstresshistoryhaveimportanteffectonthemechanica

5、lbehaviorsofnaturalsoil，suchasstress-strainpropertiesbetweennormallyconsolidatedclayandover—consolidatedclay．InordertostudytheeffectofstructureandstresshistoryonthemechanicalbehaviorsofShanghaisoftclay,theisotropiccompressiontestsandconsolidateddraintriaxialtestsaboutundisturbedsamplesandrem

6、oldedsamplesarecarriedout．Withmoreunderstandaboutthemechanicbehaviorsofsoil，thecorrespondingconstitutivemodelsareusedfortheelasto—plasticsimulation．Thedetailedcontentsareasfollow．1．Compressionindex(G)，swellingindex(G)，criticalstatestressratio必coefficientofsecondaryconsolidationoftypicalremou

7、ldedShanghaisoftclay．Byusingdifferenttestmethodsincludingisotropiccompression—swellingtestsandone—dimensionalcompression-swellingtestswithorwithoutK0beingmeasured，consolidateddraintriaxialtests，long-termodometertests，thedifferencesandrelationshipsi