主應力軸旋轉(zhuǎn)下黃土的力學特性及本構模型

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析 3
1.2.1 主應力軸旋轉(zhuǎn)試驗研究現(xiàn)狀 3
1.2.2 各向異性強度準則研究現(xiàn)狀 5
1.2.3 各向異性本構關系研究現(xiàn)狀 7
1.3 主應力軸旋轉(zhuǎn)涉及的工程領域 9
第2章 黃土的基本特征 11
2.1 黃土的地質(zhì)特征 11
2.1.1 黃土的分布及物理特征 11
2.1.2 黃土的地層劃分 12
2.2 黃土的微結構特征 13
2.2.1 黃土的微結構特征及骨架顆粒形態(tài) 13
2.2.2 黃土骨架顆粒的連接形式 14
2.2.3 黃土骨架顆粒的排列方式和孔隙 15
2.2.4 黃土的微結構分類 15
2.2.5 黃土的膠結物質(zhì)和膠結類型 16
2.3 黃土的物理性質(zhì) 17
2.4 黃土的力學性質(zhì) 19
2.4.1 黃土的壓縮變形特性 19
2.4.2 黃土的抗剪強度特性 23
2.4.3 黃土的抗拉特性 26
2.4.4 黃土的滲透特性 27
2.5 黃土的強度指標及其變化規(guī)律 29
2.5.1 黃土強度指標的變化規(guī)律 29
2.5.2 黃土抗剪強度指標的變化范圍 32
2.5.3 黃土的殘余強度 32
2.5.4 黃土強度指標的選用問題 34
2.6 離石黃土力學性質(zhì)試驗 35
2.6.1 依托工程地質(zhì)條件分析 35
2.6.2 試樣的選取與制作 36
2.6.3 離石黃土的物理性質(zhì)試驗 37
2.6.4 離石黃土的力學性質(zhì)試驗 37
2.6.5 離石黃土的應力-應變關系分析 39
2.6.6 離石黃土強度特性分析 46
2.7 本章小結 46
第3章 空心圓柱儀應力路徑實現(xiàn)能力 48
3.1 概述 48
3.2 基本應力與各加載參數(shù)的關系 49
3.3 主應力軸固定不變的應力路徑實現(xiàn) 52
3.4 主應力軸連續(xù)旋轉(zhuǎn)的應力路徑實現(xiàn) 54
3.5 主應力軸連續(xù)心形旋轉(zhuǎn)的應力路徑實現(xiàn) 57
3.6 本章小結 60
第4章 主應力軸定向剪切下黃土的強度、變形及非共軸特性 61
4.1 概述 61
4.2 試驗儀器與試驗方案 61
4.2.1 試驗儀器 61
4.2.2 試樣應力狀態(tài)及試驗參數(shù) 62
4.2.3 試樣選取 65
4.2.4 制樣儀器及制樣方法 66
4.2.5 試樣飽和固結 70
4.2.6 試驗方案 71
4.3 重塑黃土定向剪切試驗結果分析 72
4.3.1 應力路徑實現(xiàn) 72
4.3.2 應力-應變發(fā)展規(guī)律 75
4.3.3 孔壓發(fā)展規(guī)律 84
4.3.4 非共軸特性 87
4.4 原狀黃土定向剪切試驗結果分析 90
4.4.1 應力路徑實現(xiàn) 90
4.4.2 應力-應變發(fā)展規(guī)律 92
4.4.3 孔壓發(fā)展規(guī)律 94
4.4.4 非共軸特性 97
4.5 本章小結 98
第5章 主應力軸連續(xù)旋轉(zhuǎn)下黃土的變形及非共軸特性 100
5.1 概述 100
5.2 主應力軸連續(xù)旋轉(zhuǎn)應力路徑和試驗方案 100
5.2.1 應力路徑 100
5.2.2 試驗方案 101
5.3 飽和重塑黃土主應力軸連續(xù)旋轉(zhuǎn) 102
5.3.1 應力路徑實現(xiàn) 102
5.3.2 孔壓發(fā)展規(guī)律 105
5.3.3 應變發(fā)展規(guī)律 108
5.3.4 應力-應變發(fā)展規(guī)律 112
5.3.5 非共軸特性 114
5.4 常含水率重塑黃土主應力軸連續(xù)旋轉(zhuǎn) 118
5.4.1 應力路徑實現(xiàn) 118
5.4.2 應變發(fā)展規(guī)律 120
5.4.3 應力-應變發(fā)展規(guī)律 127
5.4.4 非共軸特性 131
5.5 本章小結 136
第6章 交通荷載作用下考慮主應力軸連續(xù)旋轉(zhuǎn)的黃土動力特性試驗 137
6.1 概述 137
6.2 交通荷載引發(fā)土體單元應力路徑分析 137
6.3 考慮主應力軸連續(xù)旋轉(zhuǎn)試驗方案 139
6.3.1 試驗方案 139
6.3.2 加載路徑曲線 140
6.4 考慮主應力軸連續(xù)旋轉(zhuǎn)飽和重塑黃土應變、孔壓發(fā)展規(guī)律 141
6.4.1 應力-應變滯回曲線 141
6.4.2 應變發(fā)展規(guī)律 142
6.4.3 孔壓發(fā)展規(guī)律 145
6.5 考慮主應力軸連續(xù)旋轉(zhuǎn)不同含水率重塑 黃土應變發(fā)展規(guī)律 149
6.6 考慮主應力軸連續(xù)旋轉(zhuǎn)重塑黃土應變累積經(jīng)驗方程 154
6.7 本章小結 158
第7章 考慮主應力方向的黃土各向異性強度準則 160
7.1 概述 160
7.2 各向同性強度準則 160
7.2.1 各向同性線性強度準則 160
7.2.2 各向同性非線性強度準則 165
7.2.3 試驗驗證 167
7.3 各向異性SMP準則 168
7.3.1 組構張量 168
7.3.2 各向異性參數(shù) 168
7.3.3 各向異性函數(shù) 171
7.3.4 各向異性SMP準則的形式 172
7.3.5 參數(shù)確定 172
7.3.6 ASMP在各向異性土材料中的應用 173
7.4 各向異性非線性統(tǒng)一強度準則 175
7.4.1 各向異性非線性統(tǒng)一強度準則的形式 175
7.4.2 n1、n2對AUNS準則的影響 175
7.4.3 空心扭剪試驗AUNS準則強度預測 177
7.4.4 AUNS準則參數(shù)確定 178
7.4.5 AUNS準則驗證 180
7.5 本章小結 183
第8章 考慮主應力軸旋轉(zhuǎn)的黃土各向異性本構模型 184
8.1 概述 184
8.2 各向同性三維本構模型 184
8.2.1 屈服面 184
8.2.2 硬化規(guī)律 187
8.2.3 剪脹規(guī)律及流動法則 187
8.2.4 本構方程 187
8.2.5 模型參數(shù)及確定 189
8.2.6 模型驗證 190
8.3 各向異性三維本構模型 194
8.3.1 屈服面 194
8.3.2 硬化規(guī)律 195
8.3.3 剪脹規(guī)律及流動法則 195
8.3.4 本構方程 196
8.3.5 模型參數(shù)及確定 198
8.3.6 模型驗證 199
8.4 飽和黃土剪切試驗驗證 201
8.5 本章小結 207
參考文獻 208