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(yàn)研究.pdf

1、實(shí)際工程荷載多為在時(shí)域中周期性變化的動(dòng)荷載（循環(huán)荷載），交通移動(dòng)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(gè)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(huì)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(shí)的受力狀態(tài)，勢必將有助于了解和探究土體在實(shí)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(dòng)

2、應(yīng)力耦合場作用下軟粘土因其強(qiáng)度低、壓縮性強(qiáng)而易發(fā)生較大變形甚至破壞進(jìn)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(jìn)行多維度耦合應(yīng)力作用下的試驗(yàn)研究將有助于探究軟粘土地基災(zāi)變機(jī)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(dòng)靜真三軸儀和動(dòng)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(yàn)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(yàn)，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(qiáng)度特性。同時(shí)將各試驗(yàn)破壞點(diǎn)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(yàn)所得破壞面進(jìn)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(qiáng)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(yàn)所確定的更適合描述溫州

4、軟粘土強(qiáng)度特性的Lade-Duncan準(zhǔn)則通過UMAT子程序端口嵌入計(jì)算模型中，針對有砟軌道路堤進(jìn)行了三維計(jì)算，分析了交通移動(dòng)荷載下土單元的應(yīng)力路徑變化情況，為后文進(jìn)行多維度耦合循環(huán)加載試驗(yàn)所需的應(yīng)力路徑提供理論依據(jù)。
　　(3)通過動(dòng)態(tài)真三軸試驗(yàn)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(dòng)應(yīng)變、動(dòng)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(dòng)頻率對飽和原狀