硅藻土的应力应变特性试验研究

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1、硕士学位论文硅藻土的应力应变特性试验研究1n●■‘A●‘’‘■‘1‘●’EXDerlmentaIinvesn2ation0ntllestress-strainCnaracteristiCS0l1●』■·dlatomite学号：兰!QQ曼Q昼墨大连理工大学DalianUniversityofTechnology大连理工大学学位论文独创性声明111111111111111111111111IIIIIIh11111IY2416192作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已

2、经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：狴篷兰鲤左塑垂重簦!盟这趁垂垦作者签名：垄醯垒日期：銎乜年—￡月』二日大连理工大学硕士学位论文摘要硅藻土作为一种由微生物硅藻沉积形成的特殊土体，在地球表面分布非常广泛。近些年来，基础工程、公路、铁路和房屋建设的不断扩大，经常会遇到这类的地质层。当前对硅藻土这种特殊土质的研究

3、还比较少，尤其是在其力学性质相关的方面包括土体的应力应变关系和强度特性的分析都缺乏了解。因此，研究硅藻土与岩土力学相关的特性具有非常重要的工程意义。本文结合云南腾冲地区正在建设的高速公路沿线发现的大量硅藻土层，以这些土体作为试验材料对其进行物理力学性质和变形及强度特性的相关研究。主要进行了基于PIV技术的单轴压缩和基于数字图像的三轴压缩剪切试验的研究工作。通过单轴压缩试验，研究了云南腾冲地区两种典型的硅藻土的变形特性。利用PIV技术获得不同时刻下，试样表面的位移矢量图和位移场图。由得到的节点位移结合有限元理论计算出节点的

4、应变分量，最后给出了两种典型硅藻土试样表面的最大剪应变场。通过对比这两种硅藻土，虽然硅藻土的主要成分都是二氧化硅，但呈现出的力学性质、土体颜色和变形特性却各不相同。通过获得的应力应变曲线对比这两种土，两种土在曲线上达到的最大应力值差异很大，其次在像素坐标系下分析两种土的变形特性，主要是通过位移场和应变场观察裂纹的扩展规律。最后，利用神经网络将像素坐标映射到空间坐标下，得到真实的位移和应变。三轴试验作为重要的土工试验之一，对分析土的强度特性起着很重要的作用。通过对硅藻土施加不同的围压，获得不同围压下试样的应力应变关系曲线。

5、分析不同围压下曲线的变化趋势，得到这两种硅藻土围压和变形特性的关系。利用应力应变曲线峰值处的应力和应变值以及应力莫尔圆理论得到试样的抗剪强度参数。试验过程中采用双相机拍摄试样前后的变形图片，通过提取和追踪包裹在试样表面的橡皮膜上的白色网格角点，来绘制试样全表面的位移和应变场，获取了试样全表面上的变形发展趋势。关键词：硅藻土；粒子图像测速；互相关算法；神经网络；三轴试验硅藻土的应力应变特性试验研究Experimentalinvestigationonthestress—straincharacteristicsofdiat

6、omiteAbstractDiatomiteisatypeofspecialsoilsformedbythemicrobialdiatomsedimentary．Itiswidelyspreadonthesurfaceoftheearth．Recently，withtheincreasingnumbersofhighway,railwayandhousingconstructionprojects，thistypeofgeologicalformationisoftenencountered．Thecurrentstud

7、yforthediatomitesoilisrelativelyrare；especiallyinitsmechanicalrelatedaspectsincludingthestress．strainandstrengthcharacteristicsofthesoil．Therefore，researchonthepropertiesofthediatomiteingeotechnicalmechanicsrelatedaspectshasimportantengineeringsignificance．Withth

8、ediatomitefromYunnanTengchongareawherethehighwayWasbeingconstructed，therelatedresearchonthephysicalandmechanicalpropertiesanddeformationcharacteristicsWascondu