非飽和土統(tǒng)計損傷本構(gòu)模型試驗研究及工程應用.pdf

1、土力學發(fā)展至今，關于飽和土理論的研究已基本趨于成熟，而在實際工程應用中，非飽和土分布更為廣泛，且由于氣相的存在，相比飽和土，非飽和土受力變形影響因素更多，工程特性也更為復雜，因此將飽和土的相關理論應用于非飽和土存在一定的缺陷。本文以非飽和粘土為研究對象，基于非飽和土室內(nèi)試驗，對非飽和土的應力應變特性進行了深入分析，在此基礎上，引進統(tǒng)計損傷理論，提出了非飽和土的簡易本構(gòu)模型，并基于該模型提出計算非飽和土沉降變形的方法，應用于工程算例分析。

2、主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下：
　　1.基于 GDS非飽和土三軸系統(tǒng)對非飽和土的力學和變形特性進行了多組試驗研究。進行了控制外力不變，改變非飽和土試樣基質(zhì)吸力的三軸脫濕試驗，以及控制基質(zhì)吸力不變，改變外力大小的非飽和土三軸試驗。試驗結(jié)果表明：非飽和土中的基質(zhì)吸力和凈法向應力對土中應變存在耦合作用；基質(zhì)吸力和凈法向應力的數(shù)值越大，非飽和土抵抗剪切破壞的能力越大。
　　2.基于室內(nèi)試驗結(jié)果，在已有研究成果的基礎上，將統(tǒng)計損傷理論運用于

3、非飽和土中，利用非飽和土擴展莫爾-庫倫強度準則構(gòu)建微元強度表達式，由此提出了基于統(tǒng)計損傷理論的非飽和土本構(gòu)模型。所提出的非飽和土簡易本構(gòu)模型具有參數(shù)少且參數(shù)易于確定的優(yōu)點，而且能避免繁雜的彈塑性分析，具有一定的方便性和實用價值。利用該模型建立的應力應變曲線與室內(nèi)試驗結(jié)果進行了對比，表明本文所建的本構(gòu)模型模擬效果較好。而后對非飽和土統(tǒng)計損傷本構(gòu)模型中的關鍵參數(shù)進行對比分析，指出了其具體的物理含義。
　　3.基于分層總和法的思想，利用