成样方法及应力路径对饱和中密细砂剪切特性影响

发布时间：2017-04-13 11:41

  本文关键词：成样方法及应力路径对饱和中密细砂剪切特性影响，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：三轴实验在室内土工实验中具有重要地位,是测定土的抗剪强度指标和研究土的本构关系的重要手段,但是三轴实验中其他条件一致的情况下,不同应力路径下的三轴实验结果不同、不同成样方法制备的试样所获得的实验结果不同。因此,研究三轴实验中成样方法及应力路径对试样剪切特性的影响具有较大的实用意义和价值。首先针对过0.5mmm筛的福建标准细砂,利用于装敲击法及湿装夯击法制备了50%密实度的饱和试样,进行了应力控制条件下CTC、TC、RTC路径的固结排水及固结不排水三轴压缩实验。结果表明：各应力路径下成样方法对试样的剪切特性有明显影响,相同应力路径实验干装样的偏应力峰值及有效内摩擦角均明显高于湿装样；应力路径对试样的剪切特性有显著影响,由相同成样方法制备的试样,在各应力路径实验中偏应力峰值结果排序为CTC路径TC路径RTC路径,剪胀性强弱排序为RTC路径TC路径CTC路径；应力路径对试样的有效抗剪强度指标基本没有影响;成样方法与应力路径之间有交叉影响,表现为在各应力路径实验中成样方法对试样应力应变关系的影响程度不一。另外针对过0.5mmm筛的福建标准细砂、天然粉砂,利用干装敲击法及湿装夯击法制备了50%密实度的饱和试样,进行了应变控制条件下CTC路径的固结不排水剪切实验,并结合相关饱和中密中砂实验资料分析了成样方法对多种砂土的CU剪切特性的影响。结果表明：成样方法对三种类型砂土的剪切特性均有明显影响,所有砂土的干装样峰值偏应力均明显高于湿装样、干装样的有效抗剪强度指标同样高于湿装样；成样方法对不同砂土剪切特性的影响程度不同,对于中砂和粉砂,干装样在实验中表现出较强的剪胀性,湿装样则表现出明显的剪缩性；但对于细砂而言,不仅干装样及湿装样均表现出明显的剪胀性,且峰值偏应力的差别相比其他两种砂土明显缩小。在实验研究中还发现：在CTC路径实验中,控制条件的不同会对实验结果有一定影响：对于过0.5mm筛的福建标准细砂,利用湿装夯击法制备的50%密实度的试样,在相同围压下,在应变控制式剪切中表现为弱的应变软化,但在应力控制式剪切中则表现为应变硬化。应变控制的剪切速率高低对湿装样的应力应变关系形态影响不大。最后在总结前人实验结果的基础上,对成样方法影响试样剪切特性的原因进行了简要分析。
【关键词】：成样方法 应力路径 三轴压缩实验 应力应变关系 抗剪强度指标
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU411
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-19
• 1.1 本文研究的意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-17
• 1.2.1 成样方法对试样剪切特性影响的研究10-16
• 1.2.2 应力路径对试样剪切特性影响的研究16-17
• 1.3 本文的主要研究工作17-19
• 2 实验设备及实验方法19-27
• 2.1 实验仪器介绍19-20
• 2.2 三轴实验原理20-24
• 2.2.1 主应力介绍20-21
• 2.2.2 三轴实验中的应力分析21-24
• 2.3 实验土料及实验方法24-27
• 2.3.1 实验土料24-25
• 2.3.2 实验方法25-27
• 3 固结排水剪切实验研究27-39
• 3.1 概述27
• 3.2 各应力路径下成样方法的影响27-33
• 3.2.1 CTC路径实验27-29
• 3.2.2 TC路径实验29-31
• 3.2.3 RTC路径实验31-33
• 3.3 应力路径对细砂CD剪切特性的影响研究33-38
• 3.3.1 应力路径对干装敲击法所制备细砂样影响33-35
• 3.3.2 应力路径对湿装夯击法所制备细砂样CD剪切特性的影响35-38
• 3.4 小结38-39
• 4 固结不排水剪切实验研究39-52
• 4.1 概述39-40
• 4.2 各应力路径下成样方法的影响40-47
• 4.2.1 CTC路径实验40-42
• 4.2.2 TC路径实验42-45
• 4.2.3 RTC路径实验45-47
• 4.3 应力路径对细砂CU剪切特性的影响47-51
• 4.4 小结51-52
• 5 CTC路径下成样方法对不同砂土CU剪切特性的影响52-61
• 5.1 概述52
• 5.2 实验控制条件对实验结果的影响分析52-55
• 5.3 成样方法对多种砂土的CU剪切特性影响分析55-60
• 5.3.1 成样方法对砂样应力应变关系的影响55-57
• 5.3.2 成样方法对砂样剪胀剪缩特性的影响57-58
• 5.3.3 成样方法对砂样有效抗剪强度指标的影响58-60
• 5.4 小结60-61
• 6 成样方法对试样剪切特性影响的原因分析61-64
• 7 结论与展望64-66
• 7.1 结论64-65
• 7.2 展望65-66
• 参考文献66-69
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况69-70
• 致谢70-71

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