基于基于wf三轴系统非饱和土损伤统计本构模型试验研究

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1、兰州理工大学硕士学位论文基于WF三轴系统非饱和土损伤统计本构模型试验研究姓名：牛军贤申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：米海珍20060530摘要非饱和黄土作为一种特殊的土其力学性质及本构关系的研究一直是土力学研究的核心课题之一。由于非饱和黄土大多分布在干旱、半干旱地区，每年大地的蒸发量大于降雨量，这就使得非饱和黄土处于一种非饱和状态。其组成上存在三相成份，即气相、液相和固相。能够正确认识非饱和黄土三相组成成份的力学性状，将对非饱和黄土地区的工程建设具有重要的理论指导和实际的应用价值。本文在前人研究的基础上，主要做了以下几

2、个方面的工作：首先，基于wF三轴系统对兰州市兰工坪的非饱和黄土的力学特性及变形特性进行了系统的试验研究，分别做了不同含水量下的固结不排水(cu)试验。在试验过程中分析了固结过程中基质吸力的变化规律，并给出了含水量对基质吸力的影响曲线。通过分析原状非饱和黄土的三轴剪切试验结果发现，当含水量较小时，试样破坏属典型的脆性破坏。对得到的应力应变曲线采用双曲线拟合，给出了曲线拟合系数。其次，在已有研究成果的基础上，将损伤力学原理与概率分析方法结合起来，在假定非饱和黄土连续、均匀及微元试验强度服从『F太分布的基础上提出了一种推导非饱和土损伤

3、统计本构关系的方法，并结合三轴试验的应力应变曲线，采用Duncan—chang模型对损伤统计本构模型中的参数进行了拟合计算。在拟合过程中发现用来确定参数的拟合表达式符合线性较好。最后，对非饱和土，特别是非饱和黄土的试验研究做了进一步的分析和展望。关键词：非饱和黄土，试验研究，基质吸力．损伤统计本构模型，董尘尘兰主塑重釜耋堡窑圭堡垒耋生奎翌蔓型兰兰2耋AbstractAsasDecialsoil，themechanicalcharacteristicsandconst“utivemodelofunsatllrated10essar

4、ethecentmlpanofresearchtopics．UnsaturatedsoileXistinanunsaturatedstate，thisisparticularlytrueintropicalaIldaridregions．GenerallythisconditionwillhaveoccurredinavervdrvenviromentwheretheamountofeV印oration仔omthegroundsurfaceexceedsthe锄ountofrai耐’aU．Sothes锄pleconsistsof

5、air．waterandsolid．whichmechanicalcharacteristicstobeunderstandwillguidingenginee“nginunsatlJratedloessarea．Inthisthesis．themechanicsbehaviorandderormationchamcteristicisdescribedtohavese“esof1aboratorytestoftheunsatllrated10essoflanzhouareausingWykehamFarrancet“axial

6、apparatus．Then，themat“csuctioncLIrvewithtimeisanalvsised．andmore，theef亿ctofwatercontentonmatricsuctionisdesc“bed．Secondlv．basedontIlestateoftheanintheconstitutiverelationfbrunsanlratedsoils，anotherimponantachieVementofthisthesisisthatanewdamagestatisticconstitutivemo

7、delofunsa“lratedsoilisdeduced．whichbasedontheassumethatthesamplesubmittocontinuityandhomogeneity，aswellasmicrocosmicstrengthsubmittonorIllaldistributionFunhermore，usingtheresultofstress——strainandDuncan—ChaIlgmodel，twoparametersofdamagestatisticconstitutivemodelareca

8、lculated．ItwasfoundoutthatrelationalcurVeswhichcalculatethepar砌eterswereahnostconsistent、vjthlinerwell_Fin“1y，thereleVamresearchaim