粉质粘土变形特性与温度关系的试验研究.pdf

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1、致谢两年半的研究生生活马上就要结束，在此期间，我得到了许多的关怀和帮助，现在要向他们表达我最诚挚的谢意。首先感谢我的导师张向东教授，本论文从选题到完成得到了老师的悉心指导。论文初稿完成后后，导师认真阅读、精心修改，并提出了宝贵的意见。老师严谨的治学态度、勤勉的工作作风和爱护关心他人的高尚品德深深地影响着我，鞭策我不断努力、积极进取、关心他人。他务实求真、锲而不舍的科研精神将使我受益终生，成为我人生最为珍贵的财富。在论文的写作过程中，还要感谢兰常玉老师，师兄张建俊、于海舰、冯胜洋，同学刘家顺等的帮助，没有他们的关心和照顾，本论文

2、的顺利完成是难以想象的，在此对他们衷心的说声谢谢表示诚挚的谢意。摘要粉质粘土在东北分布极其广泛。随着经济发展，越来越多的结构物建设于粉质粘土地基之上，其变形特性一方面受到上部荷载的控制，同时也受到温度的影响。当前关于荷载作用下粉质粘土的变形特性研究多见论述，但考虑温度影响的则相对很少，故有必要开展粉质粘土变形特性与温度关系的试验研究。本文通过常规土工试验和不同温度下的土体三轴试验，确定了粉质粘土变形特性与温度的关系：由剪切试验结果可知，在含水率一定的条件下，温度对土体的粘聚力和内摩擦角存在显著影响，温度处于0℃以上和以下的影响

3、规律也有所不同，在0℃以上时粘聚力和内摩擦角均随着温度的升高而降低，在0℃以下时粘聚力随着温度的降低而增大，但内摩擦角则没有显著变化；从三轴试验结果上看，在含水率一定的条件下，其应力-应变曲线变化规律与一般的粘土变化规律一致，不同的是峰值大小与温度紧密相关：其值随温度的降低而增大，在-20℃趋于稳定值，在0℃至-15℃区间变化最为明显，该结论可为冻土帷幕法施工提供参考；峰值随着温度的升高而降低，在20℃基本趋于稳定值。最后，在试验的基础上并结合经典土体应力应变关系的建模思路，建立了含水率一定条件下的考虑温度影响的粉质粘土本构模

4、型，并利用具体工程进行数值模拟，将模拟结果与计算结果进行对比分析，验证了应力应变关系的有效性。关键词：粉质粘土；应力应变关系；温度；数值模拟；误差分析-I-AbstractSiltyclayisextremelywidedistributioninnortheast.Withthedevelopmentofeconomy,moreandmoreofthestructuresintheconstructionofsiltyclayfoundation,onthedeformationcharacteristicsbytheupp

5、erloadsonthecontrol,butalsobytheinfluenceofthetemperature.Thecurrentaboutloadthedeformationcharacteristicsofsiltyclayseemoreresearchpaper,butconsideringtheinfluenceoftemperatureisrelativelylittle,itisnecessaryforsiltyclaydeformationcharacteristicsandthetemperatureof

6、therelationshipbetweentheexperimentalresearch.Thisarticlethroughtheregularsoiltestandsoiltriaxialtestindifferenttemperature,determinedthesiltyclaydeformationcharacteristicsandtemperaturerelations:thesheartestresultsthatthemoisturecontentincertainconditions,temperatu

7、reontheadhesionofsoiltogetherandinternalfrictionAngleforcesignificantinfluence,thetemperatureinthe0aboveandbelowtheinfluencelawisalsodifferent,inmorethan0sticktogetherforceandinternalfrictionAnglearewiththeriseoftemperatureandreduce,inthe0sticktogetherforcewiththere

8、ductionofforcetemperatureincreases,butnosignificantchangetheinternalfrictionAngle;Fromtriaxialtestresultsonlook,moisturecontentincertainco