基于波速和剩余強(qiáng)度退化的膨脹土疲勞損傷特性研究
[Abstract]:The fatigue damage crack of expansive soil is one of the main reasons for the decrease of soil strength. The essence of the fatigue damage is the repeated loading and unloading of the matrix suction under the action of dry and wet cycles, which leads to a large number of micro-fissures in the soil structure. And the microcracks expand gradually with the increase of load cycle times, and finally form the process of macroscopic cracks. The occurrence of macroscopic fissures is the key factor leading to the decrease of soil strength and the main cause of landslide of expansive soil slope. Based on this, the sonic test of expansive soil under the condition of non-metallic ultrasonic instrument (TH204) under the condition of dry and wet cycle with equal amplitude is carried out, and the damage variable of fatigue damage of expansive soil is defined by the longitudinal wave velocity. The law of damage evolution of expansive soil under dry-wet cycle is explored. The relationship between damage variables of expansive soil under dry-wet cycle with the number of cycles, cyclic amplitude, controlled moisture content and shear strength under low stress is studied. Finally, based on wave velocity and residual cohesion, a nonlinear fatigue damage model is proposed, which can reflect the variation of cycle number and cyclic amplitude. The main conclusions are as follows: (1) the damage variable of expansive soil increases nonlinear with the increase of dry-wet cycle times, and the increasing range tends to be gentle. The larger the water content is, the smaller the damage variable is. The larger the cycle amplitude, the greater the damage variable. After the first cycle, the initial moisture content increases and the damage variable decreases, which indicates that the initial matrix suction plays an important role in the damage change of the specimen. The greater the initial moisture content, the smaller the damage degree. The change of damage value with the initial moisture content is not obvious. (2) there is a good logarithmic attenuation relationship between the cohesion value of expansive soil and the damage variable value. Under the same initial moisture content, the greater the cyclic amplitude, the greater the attenuation degree of cohesive force with the damage variable. The fatigue damage strength attenuation function of expansive soil is obtained. It can provide reference for the establishment of fatigue damage model of expansive soil. (3) the nonlinear fatigue damage model of expansive soil under dry and wet cycle is established by using the results of indoor routine test and non-metallic acoustic wave testing system, which is simple and clear, and is easy to be applied. However, the model is only suitable for the condition of equal amplitude, and the establishment of variable amplitude model needs to be put forward a reasonable test scheme. Based on the experimental data of residual cohesive force of expansive soil under dry and wet cycles, a quadratic polynomial reflecting the change of residual cohesive force is given, and the definition and expression of fatigue damage of expansive soil under the action of equal amplitude dry and wet cycle are given. The definition of damage variable by residual strength is consistent with the original definition of fatigue damage.
【學(xué)位授予單位】:長沙理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TU443
【相似文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):2278329
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