非饱和土强度论文_慕青松,汪儒生

导读:本文包含了非饱和土强度论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:吸力,强度,基质,应力,曲线,特征,基坑。

非饱和土强度论文文献综述

慕青松,汪儒生[1](2019)在《液桥引力效应对非饱和土抗剪强度的影响》一文中研究指出建立了相互接触的不等直径颗粒间的液桥模型,对其数学描写主要体现为,用圆弧段近似液桥子午线的形状并选其半径作为液桥外曲率半径;根据液桥的轴向力平衡条件,应用描写弯液面内外压差与两个主曲率之间关系的拉普拉斯公式,得到液桥的内曲率半径.将液桥模型给出的液桥引力公式用于研究低含水率非饱和土的基质吸力与抗剪强度间的关系;应用概率分析建立了一种考虑内部液桥引力效应的双粒径模型土,解释了低含水率非饱和土的抗剪强度随含水率降低、基质吸力增大而逐渐增大,且增长速度由快趋缓的现象.(本文来源于《兰州大学学报(自然科学版)》期刊2019年05期)

方薇,李万,曾宪璋[2](2019)在《基于van Genuchten模型的非饱和土非线性抗剪强度研究》一文中研究指出为了更直观和全面地揭示非饱和土的抗剪强度变化规律,针对土体剪切破坏面上抗剪强度与法向应力呈非线性关系以及基质吸力关联摩擦角随基质吸力改变呈非线性变化这两种实验现象,结合vanGenuchten土水特征曲线模型,提出了非饱和土的非线性抗剪强度包络壳模型,进而推导得出了基于土水特征曲线(SWCC)相关参数的非饱和土非线性抗剪强度计算公式。研究表明:模型中各参数较易获取且无须增加额外的试验;与Fredlund包络(平)面模型相比,本文模型参数获取过程更为客观,可有效保证计算的唯一性和准确性;通过与已有文献所给试验结果进行对比分析,本文模型的适用性与可靠性得到了验证,相较于着名的Fredlund非饱和土抗剪强度计算公式,由本文方法给出的非线性抗剪强度与土体真实抗剪强度更为接近。(本文来源于《应用力学学报》期刊2019年05期)

徐筱[3](2019)在《高吸力及低应力下非饱和土的强度和变形特性》一文中研究指出岩土工程实践中经常会遇到非饱和土,在非饱和土的力学性质研究中,如何合理的考虑吸力的影响是问题的关键。从土体中孔隙水作用的物理机制来看,吸力可以明确的区分为毛细作用和吸附作用。当前对吸力的认识和使用存在误解,目前流行的非饱和土研究中,往往将吸力直接同毛细作用相对应。这导致吸力好像在整个变化范围内均表现为毛细作用,而忽略了这一概念本身所包含的吸附作用。这直接导致对非饱和土的性质和行为中吸力作用的认识存在偏差,同时少有研究关注高吸力、吸附作用占优时土体的强度和变形特性。当前岩土力学理论大都着眼于较大压应力下土体的强度和变形特性,其中土体破坏多是基于压剪作用,剪切时应力和变形的描述大多局限于应变硬化和体缩现象。然而,实际工程问题中土体常处在低应力及拉应力作用下,土体破坏可能基于拉剪、压剪等不同的破坏模式,剪切时应力和变形多表现为峰后软化和剪胀现象。此时,基于较大压应力作用给出的土力学理论难以适用,需要建立合理的破坏包线准则以及剪切时应力-应变关系模型,以期能更准确的描述实际工况。本文针对高吸力及低应力下非饱和土的强度和变形特性,主要研究内容包括:(1)基于对非饱和土中孔隙水毛细和吸附作用的区分,得到了一种机理明确的非饱和土抗剪强度模型。首先,假定两种非饱和土的特殊状态,即只存在毛细作用的理想毛细状态和只存在吸附作用的理想吸附状态,分别给出了这两种理想状态的抗剪强度模型。利用二元介质模型,认为非饱和土中土-水作用是由这两种理想状态的不同权重组合而成,建立了适用于较广吸力变化范围的非饱和土抗剪强度模型。研究表明,在考虑吸力对非饱和土力学性质的影响时,应该区分吸力的不同作用。(2)已有的非饱和土力学特性的研究大都局限于较低吸力、毛细作用占优范围。实践中由于环境的变化,地表土体常经历干湿循环及处在低含水率、高吸力状态,此时吸附作用占优。针对高岭土-河砂配制的非膨胀性黏性土,采用饱和盐溶液蒸汽平衡法,从脱湿和吸湿两种吸力路径下对土体施加高吸力。测试了高吸力下土体的强度和变形特性,试验中选用了0(接近无侧限)、25、50、100 kPa共4组小围压。结合试验结果,分析了高吸力时吸力对土体强度和变形的作用机制。(3)利用宽广含水率变化范围内非饱和压实土低应力下的直剪试验和抗拉强度试验,研究了低应力及拉应力下非饱和土的强度及剪胀特性。基于试验结果,分析了非饱和土拉应力区的强度包线、峰值强度及剪胀作用的变化特性。之后结合0、25、50、100 kPa四组围压下的叁轴压缩试验,讨论了非饱和土破坏包线的构成方法。首先,按照土体的破坏模式,破坏包线可表征为两段Mohr-Coulomb型直线。其次,非饱和状态对峰值强度的影响主要表现为剪胀作用和颗粒间作用力两方面,按照非饱和时峰值强度的主要组成部分及其表示方法,给出了黏聚力-剪胀作用型和颗粒间作用力-剪胀作用型两种物理意义明确的曲线型破坏包线。基于分段线性破坏包线,讨论了曲线型破坏包线参数的确定方法。至此,给出并分析了非饱和时不同含水率下土体的破坏包线及其变化特性。最后,通过和文献中的试验及破坏包线模型对比,讨论了建议的破坏包线的合理性。(4)低应力下,对于不同含水率的非饱和压实土剪切时的应力-应变特性,基于试验结果,探讨了临界状态方程、剪胀方程以及最小剪胀率的预测方法。类比于饱和土的Nor-Sand模型框架,得到了适用于不同含水率下非饱和压实土剪切变形特性的本构模型,较好的模拟了不同含水率下非饱和压实土的峰值强度和剪胀特性。(本文来源于《北京交通大学》期刊2019-06-01)

单喜垒[4](2019)在《冻融作用对非饱和土强度指标及越冬基坑影响研究》一文中研究指出近年来由于工程建设的工程量大、工期长,在季节性冻土区不可避免的存在越冬基坑,非饱和土的抗剪强度指标在土体受冻融的过程中变化很大,且季节性冻土区的土体普遍为非饱和状态。基坑越冬时受土体的冻胀融沉影响很大,因此本文对冻融过程的非饱和土体进行叁轴试验研究,并以试验所获参数为基础,采用数值模拟手段,对冻融作用下的越冬基坑进行数值模拟分析。主要研究成果如下:一、详细总结了非饱和土、冻胀机理及冻融作用对支护结构影响的国内外研究历史及现状,结合现有理论对冻胀及冻胀力的产生和冻融作用下基坑支护结构的受力变形等进行理论分析。二、利用GDS非饱和土叁轴仪进行土-水特征曲线试验研究,得出了长春地区粉质黏土的土-水特征曲线,并用两种数学拟合模型对所获数据进行拟合,给出其拟合函数及曲线。成果对研究本地区非饱和粉质黏土力学性质、抗剪强度、渗透系数等有重要意义。叁、对一定基质吸力下的非饱和土进行一次冻融过程的叁轴试验,得到土体常温、冻结及冻融后的强度参数。结果表明:冻结后相比常温土体的粘聚力及内摩擦角均增高,且粘聚力的增幅很大,内摩擦角略有增高;冻融后相比常温土体粘聚力及内摩擦角均降低,且粘聚力的降幅很大,内摩擦角略有降低。四、以试验所获不同情况下土体参数为基础,进行越冬基坑的数值模拟分析。研究了越冬基坑变形,水平冻胀力等变化规律;研究表明采用随温度变化土体参数的数值模拟更接近基坑的实际冻融过程。(本文来源于《吉林建筑大学》期刊2019-06-01)

邸恪楠[5](2019)在《非饱和土MGCM与拉-剪耦合强度模型的数值实现及在土质边坡工程中的应用》一文中研究指出随着我国基础设施建设的不断推进,大量工程在其修建过程中不可避免的会遇到边坡稳定性问题。同时由于地下水位线的影响,绝大部分边坡是处于非饱和状态的。而当前非饱和土边坡的失稳破坏主要是通过强度与水-力耦合两个方面考虑,但都存在一些问题。如强度方面只是考虑了边坡的压剪破坏,而忽略了其顶部拉应力的作用,但在实际工程中,边坡的稳定性往往会受到土体拉-剪耦合强度与压-剪耦合强度的共同影响;而水-力耦合方面大都是以某一时刻的渗流场为初始条件,通过考虑吸力的变化来影响土体的变形,但这是一种与时间相关的假耦合计算方法,会忽略流体流动过程与土骨架变形过程中的耦合作用。因此,本文以南方某一实际边坡为工程实例背景,通过ABAQUS软件中的二次开发接口,分别考虑了降雨入渗过程中的水力和力学耦合效应和坡顶拉应力对非饱和土质边坡渗流与稳定性的影响。取得以下成果:(1)基于已有的可以考虑土体微观结构的非饱和土水-力耦合模型(Modified Glasgow Coupled Model,简称 MGCM)理论,使用 Fortran 语言,编写了 MGCM模型计算程序,并通过对已有试验进行模拟,验证了程序的正确性;随后又利用ABAQUS软件中的UMAT子程序接口,将MGCM模型扩展到了 ABAQUS软件中,而对叁轴试样进行的干湿循环试验模拟,则证明了程序的合理性。(2)以南方某一实际边坡为工程实例,在考虑不同降雨强度与不同降雨时长的情况下,通过利用所开发的符合MGCM模型的UMAT子程序,对极端降雨条件下的非饱和土质边坡渗流场与位移场的演化规律进行了数值研究。而对模拟结果中的孔压分布、流速矢量、水平位移变化及特征点数据进行的分析,则证明了该程序能很好的给出降雨过程中边坡内部渗流场的变化规律,同时由于考虑了降雨过程中流体与土骨架变形间的耦合效应,因此获得的边坡位移场更加真实有效。(3)通过采用向后欧拉完全隐式积分算法,开发了符合拉-剪耦合强度模型的UMAT子程序,由此解决了传统的Mohr-Coulomb强度准则会过高地估计土体抗拉强度的问题,并对黏土的抗拉强度进行了模拟,验证了程序的正确性。(4)根据相同的边坡计算模型,在考虑不同降雨时长的情况下,通过利用所开发的符合拉-剪耦合强度准则的UMAT子程序,采用强度折减系数法,对非饱和土质边坡稳定性进行了模拟研究。其数值结果表明:针对于边坡滑裂面的发展过程以及降雨条件下的边坡稳定性等问题,该程序能够给出很好的描述。(本文来源于《北京交通大学》期刊2019-05-27)

李修磊,陈洪凯,李金凤,杨超[6](2019)在《基于非饱和土强度理论的土质边坡浅层破坏稳定性分析》一文中研究指出基于非饱和土强度理论,建立边坡内单元土体达到临界破坏状态的判别方程,提出土质边坡浅层失稳由上缘张拉区、中间主滑动区和下缘挤压区组成的"上、下缘顺坡曲面"组合破坏模式;论证了采用对数螺旋线描述上、下缘滑动体破裂面形态的合理性,并采用极限平衡理论建立了适用于非饱和土质边坡浅层破坏的稳定性分析方法。结果表明:"上、下缘顺坡曲面"组合破坏稳定分析方法能够较好地反映滑坡深度zw与中间主滑动区范围L2之间的变化关系;对于饱和土质边坡,内摩擦角和边坡坡度对边坡稳定性的影响非常小,土体黏聚力的影响则要大得多;对于非饱和土质边坡,土体黏聚力和内摩擦角的减小及边坡坡度的增大均会显着减弱边坡浅层土体的稳定性;土质边坡处于临界状态(安全稳定系数FS=1.0)时,随着土体饱和度的增加潜在滑坡体的破裂面逐渐向浅层迁移,说明降雨入渗导致饱和度上升的土质边坡更容易发生浅层失稳破坏;对于有限长度的土质边坡,无限长斜坡稳定分析方法得到的稳定安全系数偏于保守,考虑了滑坡体上、下缘力学作用的组合破坏稳定分析方法更为合理准确。(本文来源于《工程科学与技术》期刊2019年02期)

高凌霞,李顺群,刘双菊,潘林,刘志锋[7](2019)在《非饱和土的强度准则及其吸力摩擦角》一文中研究指出为揭示非饱和土的强度特征和吸力作用机理,根据水气状态和联通特点对非饱和土进行了重新分类。在此基础上,基于球形颗粒数学上的理想排列方式建立了理想非饱和土模型的强度准则。该强度模型以莫尔—库仑准则为基础,与理想排列方式不同饱和阶段的强度特征匹配良好。考虑土颗粒并不是大小一致的球形,且颗粒的级配具有多样性和复杂性等特点后,建立了以基质吸力为参数的连续可导的强度公式,并进一步给出了与非饱和性相关的吸力摩擦角及其发展规律。研究表明,吸力摩擦角随吸力的增加而增加并逐渐趋近于其渐近线。(本文来源于《广西大学学报(自然科学版)》期刊2019年01期)

林涛[8](2018)在《非饱和土强度特性试验》一文中研究指出目前,国内非饱和土土水特性曲线测试仪器主要依赖进口,进口非饱和土土水特性曲线测试仪器价格昂贵,且测试效率较低。本文在总结现有非饱和土土水特性曲线测试仪器优缺点的基础上,研发新型多终端非饱和土土水特性曲线测试仪器,新型仪器提高了试验效率、降低了试验成本。在此仪器上进行重塑非饱和土土样土水特性曲线测试,利用试验数据对不同土水特性曲线理论方程进行参数拟合,结果表明van Genuchten对于测试土样土水特性曲线的拟合效果更好。基于van Genuchten SWCC方程和Vanapalli非饱和土抗剪强度公式,提出了一个通过含水率和土体饱和强度参数,快速计算非饱和土抗剪强度的公式,利用本文的试验数据对该公式进行了验证,得到了较好的效果。(本文来源于《公路交通科技(应用技术版)》期刊2018年11期)

郑国锋,郭晓霞,邵龙潭[9](2019)在《基于状态曲面的非饱和土强度准则及其验证》一文中研究指出考虑体变对非饱和土土-水状态的影响,将状态曲面函数引入传统的Vanapalli强度公式得到与孔隙比相关的抗剪强度准则,新准则使用饱和土的强度参数和两条不同孔隙比对应的土-水特征曲线。选择一种尾矿砂和高岭土的混合土料为研究对象,进行一系列的土-水特征曲线试验、吸力控制的等向压缩和叁轴剪切试验。试验结果表明,新准则能更准确地预测非饱和土的强度,证明了传统强度预测的误差主要来源于忽略了体变导致的土-水状态变化,并提出在不同应力空间内精确地获得抗剪强度包线的方法,合理地解释了强度包线斜率在净应力-强度平面内随吸力增大、强度包线形状在吸力-强度平面内随净应力发生变化的特性。(本文来源于《岩土力学》期刊2019年04期)

方薇[10](2018)在《一种非饱和土的非线性抗剪强度包络壳模型》一文中研究指出为了更直观和全面地揭示非饱和土的抗剪强度变化规律,针对土体剪切破坏面上抗剪强度与法向应力呈非线性关系以及基质吸力关联摩擦角随基质吸力改变呈非线性变化这2种试验现象,提出非饱和土的非线性抗剪强度包络壳模型,并据此提出相应的基于土水特征曲线参数的非饱和土非线性抗剪强度计算方法。研究表明:模型中各参数较易获取且无需增加额外的试验;与Fredlund包络(平)面模型相比,本模型参数获取过程更为客观,可有效保证计算的唯一性和准确性;通过与多个文献案例进行对比分析,本模型的适用性与可靠性得到验证,尤其是对于不便于直接测定吸力而应力水平又较高的非饱和土样,本法可获取更精确的抗剪强度。(本文来源于《岩石力学与工程学报》期刊2018年11期)

非饱和土强度论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

为了更直观和全面地揭示非饱和土的抗剪强度变化规律,针对土体剪切破坏面上抗剪强度与法向应力呈非线性关系以及基质吸力关联摩擦角随基质吸力改变呈非线性变化这两种实验现象,结合vanGenuchten土水特征曲线模型,提出了非饱和土的非线性抗剪强度包络壳模型,进而推导得出了基于土水特征曲线(SWCC)相关参数的非饱和土非线性抗剪强度计算公式。研究表明:模型中各参数较易获取且无须增加额外的试验;与Fredlund包络(平)面模型相比,本文模型参数获取过程更为客观,可有效保证计算的唯一性和准确性;通过与已有文献所给试验结果进行对比分析,本文模型的适用性与可靠性得到了验证,相较于着名的Fredlund非饱和土抗剪强度计算公式,由本文方法给出的非线性抗剪强度与土体真实抗剪强度更为接近。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

非饱和土强度论文参考文献

[1].慕青松,汪儒生.液桥引力效应对非饱和土抗剪强度的影响[J].兰州大学学报(自然科学版).2019

[2].方薇,李万,曾宪璋.基于vanGenuchten模型的非饱和土非线性抗剪强度研究[J].应用力学学报.2019

[3].徐筱.高吸力及低应力下非饱和土的强度和变形特性[D].北京交通大学.2019

[4].单喜垒.冻融作用对非饱和土强度指标及越冬基坑影响研究[D].吉林建筑大学.2019

[5].邸恪楠.非饱和土MGCM与拉-剪耦合强度模型的数值实现及在土质边坡工程中的应用[D].北京交通大学.2019

[6].李修磊,陈洪凯,李金凤,杨超.基于非饱和土强度理论的土质边坡浅层破坏稳定性分析[J].工程科学与技术.2019

[7].高凌霞,李顺群,刘双菊,潘林,刘志锋.非饱和土的强度准则及其吸力摩擦角[J].广西大学学报(自然科学版).2019

[8].林涛.非饱和土强度特性试验[J].公路交通科技(应用技术版).2018

[9].郑国锋,郭晓霞,邵龙潭.基于状态曲面的非饱和土强度准则及其验证[J].岩土力学.2019

[10].方薇.一种非饱和土的非线性抗剪强度包络壳模型[J].岩石力学与工程学报.2018

论文知识图

非饱和土的Mohr-Coulomb破坏包面显示...饱和土的Mohr-Coulomb破坏包线1 Fredlund 提出的非饱和土强度理...一17非饱和土强度包线7 非饱和土强度与滑带位置关系图非饱和土强度模型对供试土壤...

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