摘要
博士学位论文摘要:土的应力方向依赖性是指土的力学特性随应力方向改变而改变的性质,包含材料的方向性(即土的各向异性)和应力的方向性(即应力主轴偏转)两层含义。然而,目前对上述两方面及其协同作用的机制尚不明确,致使已有模型大都采用假设各向异性参数、修正已有模型、拟合确定参数的建模思路,所建模型形式复杂、理论不严谨且适用性较差。虽然采用变换应力建模已付诸实践,但对变换应力的刻画及组构的取值缺乏严格的理论基础,致使其数学拟合成分多于力学模型成分。本文在前人的研究成果的基础上,通过试验研究、机理分析、方法提出和实践验证4个方面,对岩土材料应力方向依赖性进行了较为深入而系统的研究,取得了以下主要研究成果:(1)完善了空心圆柱扭剪试验方法,开展了土的应力方向依赖性的宏观试验。应力不仅包含大小而且存在方向,推导了四种广义应力力系之间的两两映射关系,完善了空心圆柱扭剪仪外荷载控制方式。针对目前制备饱和重塑黏土空心圆柱试样比较困难的问题,研制了相应的压样装置和饱和装置。考虑压样过程中上覆土对下层土的二次压实作用,提出了质量控制的分层欠压法,提高了制样的均匀性和可重复性。最后,采用重塑砂土与重塑黏土开展了定轴剪切试验和纯主应力轴旋转试验,结果表明试样的强度、变形、应力路径(孔压)、破坏形态等宏观力学特性均具有显著的应力方向依赖性。在大主应力方向角为45°~75°时,试验所积累的孔压最大、峰值偏应力比最小、应变积累最快,试样所表现出的密实程度最低。试样的宏观力学特性由材料的各向异性与应力的加载方向共同决定。(2)深入探讨了应力方向依赖性的数力机理。①材料的方向性是土体应力方向依赖性的内在原因。应力的大小与方向决定了潜在�
作者
董彤
DONG Tong(Chongqing Key Laboratory of Geomechanics Geoenvironmental Protection,Army Logistics University,Chongqing 400041,China)
出处
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第12期2856-2856,共1页
Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering
基金
国家自然科学基金资助项目(11572165,51778311)~~
