交通荷载作用下结构性软土变形预测模型研究

交通荷载作用下结构性软土变形预测模型研究

论文摘要

交通荷载作用下软土地基所产生的沉降和不均匀变形,会导致路堤开裂、路面出现过量的变形,影响行驶舒适性,并导致公路维修工作量的增加。同时,过量的沉降还会导致路面标高降低、桥下净空减小,从而影响正常使用。随着滨海新区发展建设的需要,各种不同级别的交通设施会得到大力发展。为了保证越来越多的大型建、构筑物的安全与稳定,减少工程事故的发生,本文以天津滨海新区软粘土为研究对象,利用室内静力学试验,求取了该地区土体的结构屈服应力和先期固结压力,分析了滨海新区结构性软土的力学特性。结合交通荷载的特点,利用动三轴试验,分析结构性软土的动强度及动应力应变变化规律,提出新的破坏应变标准,并对比分析了不同标准下的动强度指标。在研究土体的孔隙水压力变化规律的过程中,确定了该地区土体的门槛动应力比,综合分析孔隙水压力变化的影响因素,建立了考虑动应力比、循环振次、门槛动应力比和围压的孔隙水压力计算模型。在研究土体的变形发展规律的过程中,确定了该地区土体的临界动应力比,综合分析了变形发展的影响因素,建立了考虑循环振次、动应力比、临界动应力比、围压以及破坏应变标准的实用变形预测模型。

论文目录

  • 中文摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 课题的提出及研究意义
  • 1.2 交通荷载下软土的变形预测研究现状
  • 1.3 土的结构性研究现状
  • 1.4 研究内容及研究思路
  • 第二章 结构性软土的工程性质
  • 2.1 试验土样
  • 2.2 压缩特性
  • 2.2.1 试验介绍
  • 2.2.2 压缩特性分析
  • 2.2.3 前期固结压力和结构屈服应力的确定
  • 2.3 结构性软粘土的灵敏度分析
  • 2.4 三轴固结不排水剪切试验
  • 2.4.1 试验介绍
  • 2.4.2 操作步骤
  • 2.4.3 应力应变关系分析
  • 2.4.4 抗剪强度指标的计算
  • 第三章 结构性软土的动力特性试验研究
  • 3.1 交通荷载的特性及模拟
  • 3.1.1 交通荷载的特性
  • 3.1.2 交通荷载的模拟
  • 3.2 动三轴试验
  • 3.2.1 试验仪器
  • 3.2.2 试验方案
  • 3.2.3 试验步骤
  • 3.3 破坏标准的确定
  • 3.4 结构性软土的动强度特性
  • 3.5 不同应变破坏标准下的动强度比较
  • 3.6 动应力应变关系
  • 3.6.1 围压的影响
  • 3.6.2 振动频率的影响
  • 3.6.3 振动波型的影响
  • 3.7 动参数确定
  • 第四章 交通荷载作用下的孔压变化规律
  • 4.1 引言
  • 4.2 孔压影响因素分析
  • 4.2.1 循环应力比的影响
  • 4.2.2 循环周数的影响
  • 4.2.3 围压的影响
  • 4.3 孔隙水压力模型的建立
  • 第五章 交通荷载下结构性软土的变形预测模型
  • 5.1 临界循环应力比的确定
  • 5.2 循环荷载作用下的累计塑性应变的影响因素
  • 5.2.1 围压的影响
  • 5.2.2 动应力的影响
  • 5.3 土体的累计塑性应变
  • 5.3.1 土体达到破坏应变标准以前的累计塑性应变
  • 5.3.2 土体达到破坏应变标准以后的累计塑性应变
  • 第六章 结论及建议
  • 6.1 结论
  • 6.2 进一步的研究建议
  • 参考文献
  • 致谢
  • 相关论文文献

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