真三軸試驗條件下黃土的構度、應力應變關系及強度規(guī)律的研究.pdf

1、黃土的結構性是其土顆粒的空間排列特征和聯(lián)結特征的固有屬性。它是除土的密度、粒度，濕度之外，更為重要的一個基本物理性質指標。本文以黃土結構性定量化研究為基礎，通過三軸試驗方法定量測試黃土初始結構性的構度，濕、載作用下變形過程的構度（應力結構性參數(shù)、應力比結構性參數(shù)）和壓剪破壞條件的構度（壓剪強度結構性參數(shù)），分析了黃土從初始結構狀態(tài)到臨界破壞過程的結構性損傷演化規(guī)律。并研究了復雜應力條件下黃土屈服破壞特性。主要完成的工作和得出成果如下:<

2、br>　　(1)為了克服西安理工大學真三軸試驗儀豎向剛性加載的端部約束效應，將原真三軸正方體試樣改進為長方體試樣，豎向尺寸為橫向尺寸的兩倍，進而改進了一室四腔豎向剛性板加載、側向柔性液壓囊加載壓力室的機構，并提出了一種直接量測長方體試樣側向變形的方法。試驗結果表明改進的壓力室加載變形量測機構結果更接近真實，從而完善了西安理工大學真三軸儀。
　　(2)進行了原狀、重塑，飽和原狀黃土單軸抗壓試驗，以及不同含水率、不同圍壓和不同應力路徑

3、條件下原狀、重塑，飽和黃土的真三軸剪切試驗，分析了土的應力應變關系和體應變發(fā)展隨土的結構性、含水率、圍壓和中主應力比的變化規(guī)律。
　　(3)對比了不同含水率黃土在不同圍壓和不同應力路徑條件下變形過程構度（應力比結構性參數(shù)、應力結構性參數(shù)）隨綜合應變（反映體應變和剪應變）的衰減變化規(guī)律。表明應力路徑對應力比結構性參數(shù)隨綜合應變變化規(guī)律的影響較小，應力比結構性參數(shù)表征的變形過程構度更加具有合理性。揭示了不同含水率黃土初始結構性的構度以

4、及不同應力路徑破壞條件構度與土強度之間的關系。綜合分析了黃土從初始狀態(tài)到臨界破壞過程的結構性損傷演化規(guī)律。探討了初始結構性的構度、變形過程的構度和壓剪破壞條件的構度的優(yōu)缺點及關聯(lián)性。
　　(4)通過原狀黃土不同圍壓、不同中主應力比值的真三軸試驗，得到了子午平面內(nèi)不同中軸應力比值的強度線以及不同平均球應力π平面的強度線，并且與Mises強度準則和Mohr-columb準則在π平面上分別對應的圓形強度線和不等角六邊形強度線比較，揭示了