非飽和黃土在動、靜復雜應力條件下的結構變化特性及結構性本構關系研究.pdf

1、土結構性本構關系的研究被稱為是“21世紀土力學的核心問題”。在閱讀和分析大量文獻資料的基礎上，總結了近年來黃土力學研究在非飽和土、動力特性以及結構性等領域取得的豐碩成果,提出了本文研究的基本任務。 本文研究工作的第一個成果是緊密圍繞著土結構性形成變化的機理，突出了土結構性研究的土力學途徑，把復雜應力條件下的土結構性定量化描述及其應用作為“突破口”，由“土的強度和變形受結構性控制的規(guī)律是相同的”這一結論出發(fā)，將文獻中基于壓縮變形考

2、慮的土結構性參數(shù)的思路和方法進行了新的發(fā)展，提出和定義了基于強度考慮的土結構性定量化參數(shù)。這種新的強度型結構性參數(shù)，不僅彌補了文獻中變形型結構性參數(shù)的不足，而且為在靜力和動力作用的復雜應力條件下研究土的結構性變化特性和建立結構性本構關系打下了基礎。它起到了既繼承前人成果的合理內核，又拓展土結構性參數(shù)的應用空間，使動、靜變形全過程中土結構性變化研究相溝通的重要作用。 本文的第二個成果是對原狀的、重塑的和人工結構性的非飽和黃土在側限

3、壓縮應力、常規(guī)三軸應力以及真三軸應力條件下進行了大量試驗，研究了結構性變化特性，分析了影響黃土結構性的主要相關因素，合理解釋了不同試驗條件下土結構性參數(shù)曲線所表現(xiàn)出的有關特征，論證了新結構性參數(shù)的合理性。 本文的第三個成果是首次對原狀的和重塑的非飽和黃土進行了大量的動扭剪三軸試驗，在動荷作用下分析了非飽和黃土的動力特性，尤其是非飽和黃土孔隙水壓力和孔隙氣壓力在動荷作用下的變化規(guī)律，得到了非飽和黃土在動力試驗條件下的土結構性參數(shù)曲

4、線，證明了非飽和黃土動荷作用下的結構性參數(shù)曲線與靜荷作用下的結構性參數(shù)曲線有著相似的形態(tài)和變化規(guī)律，受相同結構性因素的影響，使結構性定量化參數(shù)第一次走進了土動力學研究的領域。 本文的第四個成果是在以上研究的基礎上，通過結構性參數(shù)對非飽和黃土靜、動應力應變關系曲線的歸一化作用效果分析，揭示了它與土變形和強度特性密切而規(guī)律性的關系，提出了非飽和黃土在靜、動力作用的復雜應力條件下結構性的本構關系，驗證了它們分別在三軸應力條件和動扭剪應