超静孔隙水压下海相沉积软土卸荷蠕变特性及本构模型研究

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:linuxedit
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
海相沉积软土广泛地分布在我国珠三角、长三角等沿海地区,是我国人口最集中、经济最发达的地区。随着以上地区城市建设的快速发展,大量的软土地下空间被开发,如:地铁盾构隧道、软土深基坑等。工程实践表明,软土地下空间在开挖完成瞬时通常都不会引起软土的失稳和破坏,而是要经历一段时间历程,即发生卸荷蠕变破坏。此外,沿海软土地区通常会存在高位地下水,施工振动将引起难以消散的超静孔隙水压,它将弱化软土颗粒组织结构,进一步加剧软土卸荷蠕变的发生,最终造成软土围岩的流变灾害。因此,研究超静孔隙水压作用下软土卸荷蠕变特性及破坏规律对于保障富水软土地区地下空间开发的施工安全和合理建设具有重要的科学意义和工程应用价值。本文围绕软土卸荷蠕变特性试验研究,以深圳市海相沉积软土为研究对象,开展4种初始超静孔隙水压下的不排水卸荷剪切力学试验和卸荷蠕变试验,对试验结果进行了分析并建立了卸荷蠕变本构模型。具体的研究内容与成果如下:(1)利用TSZ-2S全自动应力应变控制三轴仪对软土进行了不同初始超静孔隙水压下的卸荷剪切力学试验,并加入加荷应力路径试验与卸荷应力路径进行对比,基于试验结果,研究了软土在各种试验条件下的卸荷剪切力学特性,重点分析了应力路径和超静孔隙水压对软土剪切力学特性的影响,通过对应力-应变曲线的双曲线函数拟合,得到了软土初始切线卸荷模量随初始超静孔隙水压的变化规律,对于控制实际工程中的超静孔隙水压具有一定的指导意义。(2)依据软土卸荷剪切力学试验结果,开展了相同初始试验条件下的卸荷蠕变试验,发现卸荷蠕变的极限破坏荷载明显低于卸荷剪切力学强度,得到了不同初始超静孔隙水压作用下软土卸荷蠕变的蠕变变形和孔隙水压变化规律,结果表明初始超静孔隙水压越高,软土的蠕变变形越明显,蠕变的极限破坏荷载越低,在实际工程中应尽可能地控制超静孔隙水压的大小。(3)进一步的试验结果分析表明,软土的卸荷蠕变是非线性的,初始超静孔隙水压越高,蠕变的非线性越明显,并且初始超静孔隙水压对软土卸荷蠕变的屈服应力也具有显著的弱化作用。(4)基于软土卸荷蠕变试验结果,令Kelvin模型中的弹性模量满足以初始超静孔隙水压和时间为变量的非线性函数关系式,从而得到改进的非线性粘弹性Merchant模型和非线性粘塑Merchant模型,将两者串联,建立起能描述不同初始超静孔隙水压作用下的软土非线性粘弹塑性卸荷蠕变模型。采用1stOpt数学优化分析软件中的BFGS算法对模型中的参数进行了辨识,辨识效果比较理想,误差较小。
其他文献
二氧化钛担载的贵金属催化剂在能源、环境和化工等领域有重要应用,通过设计和调控贵金属纳米材料的组分和结构可以大大提升相关的物理化学性能,是该领域的热点方向之一。光沉
再生制动是混合动力(简称HEV)或纯电动汽车(简称EV)节能的重要方式,一方面要提高电机的再生制动时间,另一方面,制定合理优化的降档策略,可以更好的适应电机的高效工作区间,提
目的:观察颅内动脉瘤的病理学及超微结构改变,为动脉瘤的发生发展及破裂的自然病程提供病理学依据。方法:选取山东大学齐鲁医院及潍坊市人民医院神经外科2012年5月~2016年11月
荧光材料具有将所吸收的光能再次以辐射形式发射出体外的特性,在显示和通讯等领域有着重要应用。氮化碳材料是一种适于制备纳米结构的无机材料,可以形成纳米薄层结构。氮化碳
换热器是诸多工业领域中不可或缺的重要设备,作用是为石油、化工、制药等企业生产线进行供热及控温,从而提高产品的生产效率和质量水平。本文将对广受应用的螺旋折流板换热器
转向系统是人-车触觉交互的主要媒介之一。驾驶员转向操纵的执行器是上肢的神经肌肉,驾驶员上肢肌肉发力特性的定量研究对转向舒适性的评价、智能汽车拟人化驾驶、人机共驾汽
反应堆冷却剂主管道在核反应堆环境下长时期服役及核电辐射过程中会有碳氮化合物以及金属间化合物等相的析出,导致管道材料逐渐热老化,大幅降低其使用年限,并造成主管道的破
具有不等高接地特征的掉层框架剪力墙结构是山地建筑结构的一个重要类型,在山地城镇建设中应用广泛。结构不等高接地导致结构布置不连续,在上接地层存在刚度和质量突变,使得
家庭教育是当前三大教育中的支柱,同时也是教育工作开展的重要根基。为更好地满足孩子的学习需要、促进孩子文化素养和综合素质的提升,以及提升孩子的问题解决能力,特别是在
全波形反演(Full-Waveform Inversion-FWI)技术通过利用地震波的波形信息重建地下参数,包括纵、横波速度,密度及各向异性参数。最近的综合研究表明,该技术有可能为微地震数据