交通荷載作用下結(jié)構(gòu)性軟土的動力特性及機理分析.pdf

1、隨著我國城市交通的高速發(fā)展，交通荷載所引起的巖土工程問題越來越為人們所關(guān)注。諸多學(xué)者對交通荷載作用下飽和粘土的強度特性和變形特性做了大量的研究，但是往往都停留在宏觀力學(xué)的角度上，對引起宏觀動力反應(yīng)的結(jié)構(gòu)性軟土的微觀結(jié)構(gòu)的研究甚少。因此，若要全面而正確地反映復(fù)雜應(yīng)力(初始應(yīng)力+循環(huán)荷載)條件下軟土的真實動力特性，必須在深入細(xì)致的力學(xué)特性試驗和觀測基礎(chǔ)上，加強對土體的細(xì)觀組構(gòu)和物理機制的研究，加強對循環(huán)荷載作用下土體的卸載體縮與可恢復(fù)剪脹特

2、性的研究，以揭示土體的細(xì)觀組構(gòu)變化與其宏觀力學(xué)響應(yīng)之間的定量關(guān)系，揭示土體的剪脹性、各向異性和結(jié)構(gòu)性之間存在著的共同的物理基礎(chǔ)，以發(fā)展物理概念正確、數(shù)學(xué)表述簡便、參數(shù)易于測定的動力本構(gòu)模型。本文在以往研究的基礎(chǔ)上，著重開展交通荷載作用下結(jié)構(gòu)性粘土的動力特性試驗研究，同時從微觀角度予以深入分析，主要包括以下幾個方面的工作： 1.通過室內(nèi)物理力學(xué)特性試驗，分析了天津塘沽地區(qū)典型的淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土的靜力學(xué)特性，重點探討了該類土的結(jié)構(gòu)效應(yīng)

3、，利用數(shù)學(xué)模型推求出其結(jié)構(gòu)強度值。 2.采用半正弦波形模擬交通荷載，通過動三軸試驗，研究了結(jié)構(gòu)性軟土的動強度特性，確定了該結(jié)構(gòu)性軟土的臨界動應(yīng)力比和門檻動應(yīng)力比，得到了其動強度指標(biāo)及其變化規(guī)律，同時利用試驗結(jié)果提出了一種反映其動力學(xué)特點的孔壓模型。 3.利用不同應(yīng)力路徑下的動三軸試驗?zāi)M了交通荷載對于結(jié)構(gòu)性軟土的作用，研究了結(jié)構(gòu)性軟土在不同固結(jié)方式、不同振動頻率、不同振動波形的動應(yīng)力動應(yīng)變關(guān)系，研究發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)性軟土的動應(yīng)力