基于室內試驗的土體流變本構模型及其應用研究.pdf

1、由于軟黏土具有較為明顯流變特性，而實際工程中的橋梁基礎常常會遇到這類流變特性明顯的軟弱土層，以往的橋梁基礎設計方法只關注其短期承載性能，忽略軟黏土的流變特性，這點可能會成為工程耐久性的一種潛在的威脅。故研究軟土的流變特性、尋找合適的流變本構模型并確定模型參數對于工程長期性能的研究和探尋合理實用的考慮基礎時效變形的設計方法具有指導意義。本文依托973計劃項目《特大跨橋梁全壽命災變控制與性能設計的基礎研究》的第四子課題《復雜環(huán)境下深水基礎承

2、載行為演變與長期性能設計》，結合望東長江公路大橋工程，對該工程中涉及的淤泥質粉質黏土展開三軸固結不排水剪切試驗研究及三軸固結不排水蠕變試驗研究。
　　本文主要研究工作和結論如下:
　　(1)對該淤泥質粉質黏土進行三軸固結不排水剪切試驗，分析研究其強度、變形及孔隙水壓力變化特性，確定其常規(guī)物理力學參數。
　　(2)在相關文獻的基礎上，結合現(xiàn)有試驗條件制定可操作性較強的蠕變試驗方案，對淤泥質粉質黏土進行三軸固結不排水蠕變試

3、驗，分別使用線性法與陳氏法兩種方法處理分級加載的蠕變試驗數據得到分別加載的蠕變曲線，分析比較了這兩種方法的優(yōu)缺點，發(fā)現(xiàn)陳氏法處理所得結果更加適合本文中的試驗對象——具有明顯非線性流變特性的淤泥質粉質黏土。
　　(3)分別利用兩種經驗蠕變速率方程與雙曲線模型擬合的偏應力—瞬時應變關系結合構造的經驗模型與兩種線性黏彈性流變模型擬合本次試驗所得蠕變曲線，確定了這些模型相對應的參數。
　　(4)利用三參量黏彈性模型計算分析單樁與群樁

4、在考慮土的蠕變效應時的承載性能的變化。單樁計算結果表明參數ηk的變化影響沉降發(fā)展到穩(wěn)定值需要的時間，而不影響沉降的初始值與最終值;參數Gk的變化不影響沉降的初始值，但會影響沉降的穩(wěn)定值及沉降發(fā)展到穩(wěn)定值所需要的時間;參數G1的變化影響沉降的初始值與穩(wěn)定值，但不影響土體蠕變引起的沉降值，也不影響沉降發(fā)展到穩(wěn)定值所需要的時間。群樁計算結果表明在黏彈性地基中帶剛性承臺的高樁群樁中各基樁的樁頂反力隨時間的變化很小，可近似認為其不隨時間變化。