膨胀土蠕变特性研究

湖南工业大学硕士学位论文：膨胀土蠕变特性研究

目 录

摘 要..............................................................I ABSTRACT..........................................................III 主要符号与说明....................................................VII 第一章 绪论 (1)

1.1研究的背景与意义 (1)

1.2 国内外研究现状 (2)

1.2.1 膨胀土的研究现状 (2)

1.2.2 蠕变的研究现状 (6)

1.3 本文研究的主要内容和方法 (10)

1.4 本文的主要工作 (10)

第二章 土的蠕变理论 (12)

2.1 土流变学的研究内容 (12)

2.2 流变模型理论 (13)

2.3 描述软土蠕变特性的其他理论 (16)

第三章 膨胀土的压缩蠕变特性试验研究 (19)

3.1概述 (19)

3.1.1土样介绍及试样的制作 (19)

3.1.2试验介绍 (20)

3.2 饱和膨胀土的一维固结试验及试验成果 (21)

3.2.1 饱和膨胀土的一维固结试验 (21)

3.2.2饱和膨胀土的一维固结特性分析 (21)

3.3 非饱和膨胀土的一维压缩试验及试验成果 (31)

3.3.1一维压缩试验概述 (31)

3.3.2一维压缩试验成果分析 (32)

3.4 本章小结 (42)

第四章 膨胀土的直剪蠕变特性试验研究 (43)

4.1 概述 (43)

4.2 非饱和膨胀土的直剪蠕变试验及其试验成果分析 (43)

4.2.1 非饱和膨胀土的直剪蠕变试验 (43)

4.2.2 非饱和膨胀土的直剪蠕变试验成果分析 (45)

4.3 本章小结 (50)

第五章 非饱和膨胀土蠕变数值分析 (51)

5.1 概述 (51)

5.2 非饱和膨胀土压缩蠕变数值分析 (51)

5.3 非饱和膨胀土直剪蠕变数值分析 (57)

5.4有限元分析 (60)

V

目录

5.4.1 概述 (60)

5.4.2 土工有限元ADINA简介 (61)

5.4.3 单元分析 (62)

5.4.4 ADINA数值分析结果 (64)

5.5 本章小结 (66)

第六章 结论和展望 (67)

6.1本文研究工作的总结 (67)

6.2 对今后研究工作的展望 (68)

参考文献 (69)

附录 攻读硕士学位期间参与的科研项目、发表的论文 (74)

致 谢 (75)

VI

主要符号与说明

VII

主要符号与说明

σ——应力，kPa ； E ——弹簧的弹性模量，Mpa ； ε——应变，%； K ——粘壶的粘滞系数，MPa .h ； ε ——应变速率，mm/s ；

e ε——弹性变形，%； c ε——蠕变变形，%；

w ——含水率，%； r S ——试样的饱和度，%；

c ——粘聚力，kPa ； φ——内摩擦角，°；

i δ——节点位移，mm ； sr ω——试样饱和后含水率，%；

sr ρ——试样饱和后密度，g/cm 3； d ρ——土样干密度，g/cm 3；

s G ——土粒比重，无量纲； e ——土的孔隙比，%；

ΔV v ——膨胀土的液相体积变化量，cm 3； V s ——膨胀土颗粒的体积，cm 3；

t ——时间，s ； f τ——峰值强度，kPa ；

τ——剪应力，kPa ； G ——剪切模量，Mpa ；

γ——剪应变，%； s σ——屈服极限，kPa ；

β——粘滞系数，MPa .h 。