黃土剪切破損結(jié)構演化機理的試驗研究.pdf

1、本文以國家自然科學基金項目：黃土二元介質(zhì)模型及其對剪切帶形成的試驗與數(shù)值模擬研究為依托,對黃土剪切破壞過程中宏觀物理力學現(xiàn)象和細觀結(jié)構演化過程,在水、力兩種荷載作用下分別進行了應力式直接剪切增濕試驗和三軸-CT固結(jié)排水剪切試驗研究,為揭示黃土剪切破壞結(jié)構演化機理提供了詳實的試驗資料。應用改制的四聯(lián)應力式直剪儀,進行了四個固結(jié)壓力下不同剪應力水平一次性浸水飽和與剪應力水平0.3不同增濕浸水量的濕剪試驗。得到了濕剪位移和豎向變形隨時間的變化

2、曲線,對比分析了剪應力水平、固結(jié)壓力和增濕浸水量對濕剪位移和豎向變形演化規(guī)律的影響。同時,在濕剪位移變形穩(wěn)定后,繼續(xù)進行了原狀黃土后濕應力式直接快剪試驗,得到了不同剪應力水平和不同增濕含水量對黃土后濕抗剪強度影響的演化規(guī)律。并且根據(jù)釋放結(jié)構勢定義綜合結(jié)構勢參數(shù)的思想,基于原狀黃土和擾動黃土濕剪變形量定義了黃土的水敏結(jié)構性參數(shù)m。。綜合分析認為,m。具有較高的合理性、靈敏性和研究黃土水敏結(jié)構性的優(yōu)越性。在后勤工程學院-南鄭醫(yī)院-CT-三軸

3、科研站,進行了干密度和含水量相同的原狀黃土與擾動黃土四個圍壓下三軸固結(jié)排水CT實時掃描剪切試驗,得到了黃土剪切破壞過程中大量的CT圖像和CT數(shù)據(jù)。從宏觀物理力學特性——偏應力-軸向應變-體積應變關系曲線,結(jié)合CT掃描圖像,CT數(shù)和方差,感興趣域(ROI)等細觀結(jié)構變化規(guī)律,綜合分析了原狀黃土和擾動黃土三軸剪切過程中,應變軟化型、應變硬化型試樣剪切破壞的演化機理。并通過增加試樣含水量的相同三軸-CT試驗,對比分析了黃土各剪切破壞型式演化規(guī)