砂土是廣泛分布于地球上的顆粒狀材料,自然沉積過程中的砂土顆粒受重力影響在空間方向上的排列呈現(xiàn)明顯的不同取向,在宏觀范圍內(nèi)則表現(xiàn)為具有自然休止角的沙堆,不同的沉積方向會帶來砂土的不同沉積角,致使砂土表現(xiàn)出各向異性和離散性的特點。現(xiàn)有的GDS真三軸砂土制樣器所制備的砂土試樣不能很好地控制砂土不同的沉積角度,存在制得的砂土試樣分層厚度不均勻、試樣制備操作不方便等缺點。本文基于以上問題,對現(xiàn)有的GDS真三軸砂土制樣器進行了改進,制樣承膜桶采用PMMA透明材料替代傳統(tǒng)金屬材料,并加入角度自動調(diào)節(jié)裝置;采用C語言編寫了控制程序,通過上位機軟件對驅(qū)動器和舵機發(fā)出指令,借助反饋調(diào)節(jié)使改進后的制樣裝置達到試驗所需的六種角度;利用GDS真三軸試驗儀對改進后的新型砂土制樣裝置所制備出來的不同沉積角的試樣進行滲透飽和試驗,驗證新型砂土制樣裝置的可靠性;在上述研究基礎(chǔ)上,通過真三軸剪切試驗進一步研究不同沉積角的砂土在復(fù)雜應(yīng)力路徑下的力學(xué)特性�；谏鲜鲅芯�,得出以下結(jié)論:（1）新型砂土制樣裝置在結(jié)構(gòu)上采用PMMA透明材料、角度自動調(diào)節(jié)裝置和注水夾層設(shè)計,可實現(xiàn)在試樣制備過程中不同沉積角砂土的均勻分層,可制備出0。... 

【文章來源】：寧夏大學(xué)寧夏回族自治區(qū) 211工程院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１常規(guī)三軸與真三軸模擬加載示意圖??

（ａ）?（ｂ）??圖１－１常規(guī)三軸與真三軸模擬加載示意圖??（ａ）常規(guī)三軸加載示意圖（ｂ）真三軸加載示意圖??天然非圓狀砂土顆粒在沉積過程中受重力作用傾向于長邊沿水平方向排列而處于穩(wěn)定的狀??態(tài)，這種由于砂土顆粒定向排列而導(dǎo)致的不同方向上土體應(yīng)力應(yīng)變及強度特性不同的現(xiàn)象被稱為??砂土的各向異性［８４＜）］。砂土的各向異性又分為原生各向異性和誘發(fā)各向異性，誘發(fā)各向異性是指??由于砂土顆粒受到應(yīng)力載荷后，顆粒之間發(fā)生咬合、翻轉(zhuǎn)、重新排列，導(dǎo)致其空間位置的不確定，??這種結(jié)構(gòu)的變化將影響砂土進一步加載的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，最終使之表現(xiàn)出不同于初始階段加載時??的力學(xué)特性，而原生各向異性是天然砂土在沉積或人為填筑過程中的擾動，使其在不同方向上力??學(xué)性質(zhì)的改變［９］。??砂土的抗剪強度和影響因素的關(guān)系可以用公式定性地表示為??ｒｆ?＝?ｆ｛ｅ，?ａ，?ｅ，?Ｓ，?Ｈ，?Ｃ，?Ｔ）?（１?－?１）??其中，ｅ為孔隙比、ａ為沉積角、Ｃ為土的組成，是砂土的自身因素；而／／為應(yīng)力歷史、Ｅ為應(yīng)變??率、ｓ為土的狀態(tài)、ｒ為溫度

第一章緒論??ｋ３??圖１－３復(fù)合型真三軸儀壓力室??邵生俊研制的復(fù)合型真三軸儀繼承了先前的設(shè)計思路，并將其壓力室結(jié)構(gòu)改進完善，如圖１－３??所示［２Ｑ］。該真三軸儀軸向的大主應(yīng)力通過剛性板施加，水平方向上對土體試樣的四個面采用柔性??加載，并在柔性加載裝置中采用徑向彈性收縮技術(shù)，避免柔性囊在加載過程中出現(xiàn)邊界擠壓，真??正意義上實現(xiàn)了對試樣的三軸獨立加載。??香港理工大學(xué)殷建華基于美國ＧＣＴＳ公司的真三軸系統(tǒng)，將其加載裝置改造為剛性滑動加載??方式，如圖１－４所示，大主應(yīng)力和中主應(yīng)力均由剛性板施加，小主應(yīng)力由壓力室內(nèi)的水壓施加，??軸向加載板和水平加載板之間安裝帶有軸承的滑軌減小摩擦，且兩加載板邊界處預(yù)留有０．５＿間??隙，避免互相接觸［２１］。????雜溫滿氣向加載??＝齒曝??ｒ?＾?ｔ?ｙｔｅａ??圖１－４剛性滑動式加載裝置??１．４真三軸砂土制樣器的研究現(xiàn)狀??真三軸砂土制樣器是為真三軸儀提供試驗所需砂土試樣的制樣工具。制樣器主要作用是將分??布零散的不均勻砂土固定成一個長方體的穩(wěn)定形態(tài)［２６］。真三軸試驗所需要的砂土試樣通常為長方??體或立方體，砂土試樣制樣器外型呈上下通透的桶狀結(jié)構(gòu)，組成包括固定板和抽氣管道，其材質(zhì)??通常為碳鋼或鑄鐵

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]水平荷載作用下軟土地基中桶形基礎(chǔ)工作機理及承載性能研究[D]. 孫曦源.大連理工大學(xué) 2009

碩士論文
[1]新型真三軸儀改進及飽和砂土力學(xué)特性測試分析[D]. 王桃桃.西安理工大學(xué) 2010



本文編號：3221337