地鐵循環(huán)荷載下凍融土剛度、阻尼特性試驗研究.pdf

1、凍結(jié)法常用于地鐵聯(lián)絡(luò)通道和進出洞的施工，其原理是通過冷卻液循環(huán)使土體降溫凍結(jié)，從而滿足土體強度和防滲的要求。使用凍結(jié)法后，土體受凍脹融沉作用，剛度和阻尼均發(fā)生變化，在運營期列車動載作用下，凍融區(qū)成為地鐵線路上的一處薄弱環(huán)節(jié)，因此有必要對地鐵循環(huán)荷載下凍融土的剛度和阻尼特性做深入研究。
　　本文主要本文借助室內(nèi)GDS動三軸儀，對軟土施加循環(huán)動荷載，從而模擬地鐵循環(huán)荷載作用，得到循環(huán)荷載下凍融土的滯回曲線、剛度和阻尼的變化規(guī)律，并研究

2、凍結(jié)溫度和初始固結(jié)度對凍融土剛度、阻尼的影響。尋找適用的函數(shù)模型描述凍融土剛度軟化過程，對阻尼的計算方法進行歸納和完善，并深入分析凍結(jié)效應(yīng)和固結(jié)效應(yīng)在荷載循環(huán)途中的作用機制。本文主要創(chuàng)新點和結(jié)論如下:
　　(1)循環(huán)荷載下凍融土的滯回曲線發(fā)展呈現(xiàn)階段性和自相似性，滯回曲線的形狀取決于應(yīng)變和應(yīng)力的滯后關(guān)系，同時由于凍融和固結(jié)作用，呈半月、橢圓者柳葉等形態(tài)。從應(yīng)力應(yīng)變相位角度，解釋阻尼力和塑性變形對滯回曲線形狀變化的影響，以及兩者作用

3、范圍和大小變化。
　　(2)建立凍融土剛度軟化的分段函數(shù)模型，把凍融土剛度軟化分為線性軟化和穩(wěn)定不變兩個階段，拐點位于3000-8000次循環(huán)左右。借助模型所定義的參數(shù)研究凍融效應(yīng)和固結(jié)效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)凍融會增加土體剛度軟化的程度和速度;固結(jié)效應(yīng)與凍融相反。
　　(3)對現(xiàn)有阻尼計算方法做了對比歸納，采用面積迭代法計算凍融土的阻尼比。循環(huán)荷載下阻尼發(fā)展分為快速衰減和穩(wěn)定不變兩個階段，且衰減速度快于剛度。
　　(4)應(yīng)力幅不變