考虑初始组构影响的饱和砂土静动力特性试验研究

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1、硕士学位论文考虑初始组构影响的饱和砂土静动力特性试验研究EXPERIMENTALSTUDYONSTATICANDDYNAMICCHARACTERISTICSOFSATURATEDSANDCONSIDERINGINITIALFABRIC宋雪伟哈尔滨工业大学2017年12月国内图书分类号：TU411学校代码：10213国际图书分类号：624密级：公开工学硕士学位论文考虑初始组构影响的饱和砂土静动力特性试验研究硕士研究生：宋雪伟：导师：蔡袁强：教授申请学位：工学：硕士学科：土木工程：所在单位：深圳研究生院：答辩日期：2017：年12月授予学位单位：哈尔滨工业大学：Classifi

2、edIndex:TU411U.D.C:624AdissertationsubmittedinpartialfulfillmentoftherequirementsfortheacademicdegreeofMasterofEngineeringEXPERIMENTALSTUDYONSTATICANDDYNAMICCHARACTERISTICSOFSATURATEDSANDCONSIDERINGINITIALFABRICCandidate:SongXueweiSupervisor:Prof.CaiYuanqiangAcademicDegreeApplied：MasterofE

3、ngineeringSpeciality:CivilEngineeringAffiliation:ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence:December,2017Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要土体由于其沉积环境和沉积条件的不同，会形成不同的内部结构，材料内部的微观结构决定了其宏观的力学特性，土体所表现出来的各向异性和非线性是土体内部的结构要素发生变化的宏观反映，对于砂土主要研究其颗粒的排列和走向，即组构。在自然沉积条件下，砂

4、土颗粒受重力作的影响，长轴走向接近于水平，而在道路回填的情况下，砂土中含有一定的水分，砂土颗粒受到水的吸力的作用，颗粒排列杂乱无章。同种砂土具有不同的组构，意味着具有不同的力学特性。同时，砂土作为广泛应用的地基材料，需要承受交通荷载、波浪荷载、地震荷载等外力作用，这些荷载作用不仅会引起主应力大小的变化，而且应力主轴会发生偏转，交通荷载下路基土会产生较大的沉降变形，导致路面开裂等病害，地震作用会使砂土液化，导致砂土强度降低。因此，深入研究上述复杂应力路径下初始组构对砂土力学特性的影响极为重要。本文通过落砂法和湿捣法获得两种初始组构的砂土试样，利用空心圆柱扭剪仪对日本丰浦砂在不

5、同应力路径下进行试验研究，主要研究砂土在定向剪切、纯应力主轴旋转、循环荷载应力路径下的力学特性。定向剪切试验分析了初始组构对砂土变形特性、强度特性、非共轴特性的影响；纯应力主轴旋转试验分析了在平均主应力p、偏应力q和中主应力系数b分别变化条件下不同初始组构对砂样的变形特性、剪胀特性、剪切模量和非共轴特性的影响；循环荷载试验研究了在平均主应力p、循环应力比CSR和循环扭剪应力比η分别变化条件下不同初始组构对砂土轴向变形特性和体应变的影响，并建立了轴向累积应变的预测模型。关键词：初始组构；定向剪切；纯应力主轴旋转；循环荷载-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractTh

6、esoilwillformadifferentinternalstructureduetoitssedimentaryenvironmentandconditions.Themacromechanicalpropertiesofmaterialsdependonthemicrostructureofthematerialinside.Theanisotropyandnonlinearityofsoilarethemacroscopicreflectionofthechangeofsoilstructureelements.Forsand,thearrangementandd

7、irectionofparticlesaremainlystudied,namelythefabric.Inthenaturalconditionsofdeposition,influencedbygravity,thelongaxisdirectionclosetothelevel,whileontheroadbackfillcase,theparticlesarearrangedoutoforderbecauseofthesuctioninducedbycertainmoistureinsand.Thesame