邢衡高速路基軟土的微結(jié)構(gòu)本構(gòu)模型.pdf

1、近年來國內(nèi)經(jīng)濟建設越來越發(fā)達，各種各樣的建筑層出不窮，且大部分建筑物位于濱海相或湖泊相分布較廣的軟土地區(qū)，由軟土帶來的地質(zhì)災害等現(xiàn)象越來越受到關注。而軟土具有微觀結(jié)構(gòu)性，所以使用目前已經(jīng)發(fā)展成熟的模型來估算軟土的變形量時，那些模型得出的估算結(jié)果與實測數(shù)值相比并不一致，因此在針對軟土特性的分析中，考慮微觀特征的軟土本構(gòu)模型成為當下備受關注的課題。本文中依托邢衡高速軟土，對軟土的微結(jié)構(gòu)本構(gòu)模型進行了分析。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴通

2、過對邢衡高速路基軟土原狀土進行室內(nèi)土工試驗和電鏡掃描試驗，得出基本物理力學性質(zhì)和SEM圖像。進而得出邢衡高速路基軟土原狀土的孔隙孔徑分布、孔隙微結(jié)構(gòu)定量參數(shù)、顆粒微結(jié)構(gòu)定量參數(shù)，并且針對不同應力狀態(tài)下的試樣垂直面和水平面的SEM圖片即微觀電鏡掃描照片作出了定量分析及比對，揭示了土體變形過程中土體顆粒和孔隙的變化規(guī)律，從而在微觀上闡述土體發(fā)生宏觀變形的規(guī)律。⑵運用顆粒流程序PFC對標準固結(jié)試驗和常規(guī)三軸試驗進行了仿真模擬，得出了應力應變曲

3、線，通過將數(shù)值模擬結(jié)果與實測試驗結(jié)果對比發(fā)現(xiàn)PFC內(nèi)置接觸本構(gòu)模型都能夠在一定程度上反映出實際土樣的本構(gòu)關系。⑶基于目前工程中常用的本構(gòu)模型建立了軟土的微結(jié)構(gòu)本構(gòu)模型。假設軟土顆粒接觸面上的屈服準則服從以摩爾庫倫準則為基礎的彈塑性準則。彈性部分通過赫茲麥德林準則求出，塑性部分通過引入一個錐狀屈服面反映其特性。通過“優(yōu)化假設方法”實現(xiàn)微觀顆粒接觸面上的位移到宏觀應變的轉(zhuǎn)化，然后通過能量守恒的方法實現(xiàn)微觀接觸面上的力到宏觀應力的轉(zhuǎn)化。然后運