邢衡高速路基軟土的微結(jié)構(gòu)本構(gòu)模型.pdf

1、近年來國內(nèi)經(jīng)濟建設(shè)越來越發(fā)達，各種各樣的建筑層出不窮，且大部分建筑物位于濱海相或湖泊相分布較廣的軟土地區(qū)，由軟土帶來的地質(zhì)災(zāi)害等現(xiàn)象越來越受到關(guān)注。而軟土具有微觀結(jié)構(gòu)性，所以使用目前已經(jīng)發(fā)展成熟的模型來估算軟土的變形量時，那些模型得出的估算結(jié)果與實測數(shù)值相比并不一致，因此在針對軟土特性的分析中，考慮微觀特征的軟土本構(gòu)模型成為當(dāng)下備受關(guān)注的課題。本文中依托邢衡高速軟土，對軟土的微結(jié)構(gòu)本構(gòu)模型進行了分析。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴通

2、過對邢衡高速路基軟土原狀土進行室內(nèi)土工試驗和電鏡掃描試驗，得出基本物理力學(xué)性質(zhì)和SEM圖像。進而得出邢衡高速路基軟土原狀土的孔隙孔徑分布、孔隙微結(jié)構(gòu)定量參數(shù)、顆粒微結(jié)構(gòu)定量參數(shù)，并且針對不同應(yīng)力狀態(tài)下的試樣垂直面和水平面的SEM圖片即微觀電鏡掃描照片作出了定量分析及比對，揭示了土體變形過程中土體顆粒和孔隙的變化規(guī)律，從而在微觀上闡述土體發(fā)生宏觀變形的規(guī)律。⑵運用顆粒流程序PFC對標準固結(jié)試驗和常規(guī)三軸試驗進行了仿真模擬，得出了應(yīng)力應(yīng)變曲

3、線，通過將數(shù)值模擬結(jié)果與實測試驗結(jié)果對比發(fā)現(xiàn)PFC內(nèi)置接觸本構(gòu)模型都能夠在一定程度上反映出實際土樣的本構(gòu)關(guān)系。⑶基于目前工程中常用的本構(gòu)模型建立了軟土的微結(jié)構(gòu)本構(gòu)模型。假設(shè)軟土顆粒接觸面上的屈服準則服從以摩爾庫倫準則為基礎(chǔ)的彈塑性準則。彈性部分通過赫茲麥德林準則求出，塑性部分通過引入一個錐狀屈服面反映其特性。通過“優(yōu)化假設(shè)方法”實現(xiàn)微觀顆粒接觸面上的位移到宏觀應(yīng)變的轉(zhuǎn)化，然后通過能量守恒的方法實現(xiàn)微觀接觸面上的力到宏觀應(yīng)力的轉(zhuǎn)化。然后運