基于三軸試樣局部變形測量的土體應(yīng)力應(yīng)變特性研究.pdf

1、局部變形數(shù)字圖像測量技術(shù)在三軸試樣變形測量中的應(yīng)用，克服了傳統(tǒng)變形測量方法的不足，提高了變形測量的精度，為土工三軸試驗(yàn)提供了全新的、更合理有效的變形測量手段。 該文對局部變形測量條件下土體的變形特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究。 分析了不同因素造成的測量誤差，提出了相應(yīng)的消除或減小誤差的方法。在測量系統(tǒng)的正常使用條件下，系統(tǒng)的精度可以達(dá)到理論精度，滿足試樣變形高精度測量的要求。 利用三軸試樣變形圖像測量系統(tǒng)開展了膜嵌入問題研究

2、。選取Duncan-Chang模型、劍橋模型與南水模型，并以Duncan-Chang模型為主對基于局部變形測量結(jié)果的土體應(yīng)力應(yīng)變特性進(jìn)行了分析。通過對模型參數(shù)確定方法的研究，分析了局部變形與整體測量方法得出的參數(shù)產(chǎn)生差異的原因及對計(jì)算結(jié)果的影響。由于測量方式和測量部位的不同，Duncan-Chang模型中反映初始彈性模量與初始體積模量的參數(shù)K、n和Kb、m的差別很大，特別是K和Kb值；南水模型中由局部變形測量結(jié)果得出的Pd、cd、d與傳

3、統(tǒng)整體變形計(jì)算的結(jié)果存在很大差異；劍橋模型中參數(shù)λ、κ也因體積測量結(jié)果及變化規(guī)律的不同而有成倍的差異。由存在差異的參數(shù)計(jì)算土體變形的結(jié)果也不同。 土體泊松比是反映土體側(cè)向變形的重要參數(shù)。通過對泊松比試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行的分析，得出了泊松比的變化規(guī)律：軸向應(yīng)變～徑向應(yīng)變關(guān)系曲線的變化規(guī)律在各圍壓條件下仍保持基本相同，切線泊松比在加載初期從0.2～0.3開始變化，達(dá)到0.5時的徑向變形很小。圖像測量局部變形的切線泊松比變化比傳統(tǒng)測量整體變形

4、的快，其值也比傳統(tǒng)測量整體變形的結(jié)果大。隨主應(yīng)力比的增加，切線泊松比隨之增加，當(dāng)土體主應(yīng)力比達(dá)到一定范圍后，切線泊松比的值大于0.5，建立泊松比與主應(yīng)力比之間的關(guān)系更符合泊松比取值規(guī)律。 分析了砂性材料三軸循環(huán)加卸載試驗(yàn)結(jié)果，由于顆粒骨架的結(jié)構(gòu)性，加載達(dá)到一定荷載后，只要試樣體積出現(xiàn)膨脹，卸載就會出現(xiàn)體縮。隨著密度、加載范圍的增大，卸載體縮現(xiàn)象越明顯，卸載體縮現(xiàn)象減退所需要的加卸載循環(huán)次數(shù)越多。多次加卸載循環(huán)后，顆粒的滑移、滾動