多維度耦合循環(huán)應(yīng)力路徑下飽和軟粘土響應(yīng)特性試驗研究.pdf

1、實際工程荷載多為在時域中周期性變化的動荷載（循環(huán)荷載），交通移動荷載便是一種常見的循環(huán)荷載，而在此工況下地基土單元所受應(yīng)力路徑十分復(fù)雜，其中一個重要特性便是多維度應(yīng)力耦合作用，不僅豎向應(yīng)力循環(huán)變化，水平應(yīng)力和剪應(yīng)力也會隨之周期性變化。在這種多維度應(yīng)力耦合場中開展土體響應(yīng)特性研究，旨在還原土體更真實的受力狀態(tài)，勢必將有助于了解和探究土體在實際受力條件下的服役性能。我國沿海地區(qū)是交通工程的密集區(qū)，而這一區(qū)域廣泛分布著深厚的軟粘土層。在復(fù)雜動

2、應(yīng)力耦合場作用下軟粘土因其強度低、壓縮性強而易發(fā)生較大變形甚至破壞進而導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)失效并引發(fā)工程災(zāi)害，故而針對軟粘土進行多維度耦合應(yīng)力作用下的試驗研究將有助于探究軟粘土地基災(zāi)變機理并發(fā)展相應(yīng)的災(zāi)變控制技術(shù)。
　　本文針對溫州原狀軟粘土試樣采用GDS動靜真三軸儀和動態(tài)空心圓柱系統(tǒng)開展了一系列多維度耦合應(yīng)力路徑試驗研究，主要完成了以下工作:
　　(1)通過真三軸應(yīng)力路徑下豎向-水平耦合單調(diào)剪切試驗，探討了不排水條件下溫州原狀軟粘

3、土飽和試樣在不同程度水平應(yīng)力下的應(yīng)力-應(yīng)變、超靜孔壓響應(yīng)及強度特性。同時將各試驗破壞點投影至三維應(yīng)力空間的偏平面上得到溫州軟粘土的破壞面形狀，并采用目前在學(xué)界認(rèn)可度較高的Mohr-Coulomb模型、Lade-Duncan模型以及SMP模型對試驗所得破壞面進行了擬合，以確定更適合描述溫州軟粘土單調(diào)剪切特性的強度模型，為后續(xù)多維耦合循環(huán)剪切特性研究提供基礎(chǔ)。
　　(2)借助ABAQUS軟件將由真三軸單調(diào)剪切試驗所確定的更適合描述溫州

4、軟粘土強度特性的Lade-Duncan準(zhǔn)則通過UMAT子程序端口嵌入計算模型中，針對有砟軌道路堤進行了三維計算，分析了交通移動荷載下土單元的應(yīng)力路徑變化情況，為后文進行多維度耦合循環(huán)加載試驗所需的應(yīng)力路徑提供理論依據(jù)。
　　(3)通過動態(tài)真三軸試驗研究了豎向-水平耦合循環(huán)應(yīng)力路徑下各向異性固結(jié)軟粘土的動應(yīng)變、動孔壓、應(yīng)力-應(yīng)變滯回曲線和回彈特性的演化規(guī)律，并對比分析了豎向-水平循環(huán)應(yīng)力耦合比、循環(huán)應(yīng)力水平以及循環(huán)振動頻率對飽和原狀