淤泥變形過程力學響應及本構(gòu)演化規(guī)律研究.pdf

1、隨著國家基礎(chǔ)建設(shè)力度不斷提高，人們開始在珠三角、長三角等地的大范圍軟土地基上修建各類建筑。此間，軟基處理的效果將直接影響到建筑物的整體質(zhì)量水平，故需要對軟土進行包括強度響應、變形規(guī)律以及其本構(gòu)關(guān)系等方面的研究。
　　本文綜述了國內(nèi)外有關(guān)軟土變形過程力學響應與土體本構(gòu)理論的研究進展，包括新的研究方法，在現(xiàn)有強度準則方面的改進和不同形式的新型本構(gòu)模型等。已調(diào)研資料表明，關(guān)于軟土的變形過程，暫無考慮淤泥土不同應變加載速率的剪切試驗研究；

2、現(xiàn)有的本構(gòu)模型大多依賴于連續(xù)介質(zhì)力學基本假定，不能考慮土體中質(zhì)點的物理變化；現(xiàn)有的有限特征比本構(gòu)理論提出以幾何物理點代替連續(xù)介質(zhì)力學理論中的數(shù)學點，但暫時未有建立以孔隙尺度V/S（土體內(nèi)部孔隙的平均體積V與其平均內(nèi)表面積S之比）為自變量的演化方程。因此，本文以淤泥為試驗對象，對淤泥試樣進行了一系列不同剪切速率的真三軸剪切試驗和核磁共振測試。經(jīng)過整理和分析試驗數(shù)據(jù)，得出了一些試驗結(jié)果和相關(guān)研究成果，主要如下述：
　?。?）一定條件下

3、，當剪切速率快到一定程度時，再加快剪切速率對試件剪切應力的提高的影響效果會十分微弱，亦即試件的剪切應力將隨著剪切速率的提高而收斂于一定值；當三向主應力之間的比值相差較大（本文約為1.2:1.0:0.8）時，存在一個剪切速率閾值（10-4/s附近）使超過該閾值時，試件的整個剪切過程都不會出現(xiàn)剪縮現(xiàn)象，而只出現(xiàn)剪脹現(xiàn)象，剪脹現(xiàn)象的出現(xiàn)伴隨著試件強度的提高，表現(xiàn)為更強的應變硬化現(xiàn)象。
　?。?）建立了動態(tài)剪切和靜態(tài)剪切條件下庫倫強度參數(shù)

4、測試值間的相互關(guān)系（以剪切速率為自變量）；該經(jīng)驗式系基于剪切速率對c值的影響可以忽略的假設(shè)基礎(chǔ)上，適用于與本論文所用試樣物理力學指標相近的軟黏土試樣不排水剪切試樣。利用試驗數(shù)據(jù)對現(xiàn)有強度理論進行適用性討論，得出了適用于本試驗淤泥土的強度準則和破壞時的中主應力計算公式。
　?。?）研究了試件在三軸剪切過程中，試件的孔隙尺度V/S與其應力應變間的演化規(guī)律。在所得演化規(guī)律基礎(chǔ)上，以V/S為自變量建立了新的演化方程，并驗證了該有限特征比本