交通發(fā)展給人們帶來了諸多便利,但對自然環(huán)境也產生了不利的影響:軌道地基土體在動荷載長期作用下產生了不可恢復的累積變形。通過查閱相關文獻發(fā)現(xiàn),以往學者以自然條件下非飽和狀態(tài)的土體作為研究對象,為解決靜動荷載對土體產生變形而建立的本構模型相對較少。本文以此為創(chuàng)新點展開研究,研究內容及結論分為以下五點:（1）在三剪統(tǒng)一強度理論的基礎上,本文引入非飽和土單應力變量理論和雙應力變量理論,提出了非飽和土單應力變量三剪強度準則與非飽和土雙應力變量三剪強度準則,并對其進行了π平面極限線分析和子午線分析。同時,在所提準則基礎上,本文分別采用等量代換法和坐標平移法推導出可以反映中間主應力效應、全應力狀態(tài)、有效黏聚力等特性的四種破壞應力比,并用推導出的破壞應力比替換掉修正劍橋模型中的破壞應力比,從而克服了修正劍橋模型中破壞應力比為定值的不足。（2）通過用非飽和狀態(tài)時土的屈服應力替代修正劍橋模型中的飽和狀態(tài)時土的屈服應力,得出非飽和土的修正劍橋模型,并分別代入在單應力變量下、雙應力變量下采用等量代換法和坐標平移法推導出的四種破壞應力比,進一步推導出相應的四種橢圓方程。再結合邊界面理論思想,建立非飽和土三剪邊界... 

【文章來源】：南昌大學江西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：134 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1研究背景及意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 非飽和土的本構模型研究現(xiàn)狀
        1.2.2 三剪統(tǒng)一強度準則的發(fā)展及其應用
        1.2.3 基于邊界面理論的本構模型研究
    1.3 本文的主要研究內容及創(chuàng)新點
        1.3.1 研究內容
        1.3.2 創(chuàng)新點
        1.3.3 技術路線
第2章 非飽和土三剪統(tǒng)一強度理論
    2.1 概述
    2.2 三剪統(tǒng)一強度理論
    2.3 非飽和土三剪強度準則及特征分析
        2.3.1 單應力變量非飽和土強度準則
        2.3.2 單應力變量非飽和土強度準則特征分析
        2.3.3 雙應力變量非飽和土強度準則
        2.3.4 雙應力變量非飽和土強度準則特征分析
    2.4 非飽和土真三軸實驗結果驗證
        2.4.1 非飽和黏土砂（SP-SC）柔性真三軸實驗驗證
        2.4.2 非飽和黃土剛柔混合型真三軸實驗驗證
    2.5 破壞應力比的推導
        2.5.1 單應力變量下的破壞應力比
        2.5.2 雙應力變量下的破壞應力比
    2.6 本章小結
第3章 非飽和土的三剪彈塑性邊界面模型
    3.1 概述
    3.2 非飽和土的修正劍橋模型
    3.3 非飽和土三剪邊界面彈塑性本構模型
        3.3.1 邊界面方程及其演化
        3.3.2 流動法則及映射準則
        3.3.3 塑性模量
        3.3.4 彈塑性本構關系
    3.4 本章小結
第4章 本構模型的非飽和三軸試驗驗證
    4.1 概述
    4.2 模型參數(shù)的確定
        4.2.1 基本土工試驗
        4.2.2 單應力變量法有效應力參數(shù)的確定
        4.2.3 壓縮回彈試驗
        4.2.4 固結直剪試驗
        4.2.5 參數(shù)匯總
    4.3 非飽和三軸試驗驗證
        4.3.1 非飽和土三軸試驗
        4.3.2 排水條件下非飽和土三維力學特性關系式
        4.3.3 排水條件下模擬計算結果與試驗結果對比
    4.4 本章小結
第5章 本構模型的非飽和循環(huán)動三軸試驗驗證
    5.1 概述
    5.2 非飽和循環(huán)動三軸試驗驗證
        5.2.1 循環(huán)荷載條件下所需參數(shù)的確定
        5.2.2 非飽和黃土循環(huán)動三軸試驗驗證
        5.2.3 非飽和黏質粉土循環(huán)動三軸試驗驗證
    5.3 本章小結
第6章 本構模型的真三軸模擬
    6.1 概述
    6.2 真三軸應力狀態(tài)下三維力學特性關系式
    6.3 真三軸應力狀態(tài)下單調加載模擬
    6.4 真三軸應力狀態(tài)下循環(huán)加載模擬
    6.5 本章小結
第7章 結論與展望
    7.1 結論
    7.2 展望
致謝
參考文獻
附錄一: 單應力變量下等量代換法數(shù)值計算程序框圖
附錄二: 單應力變量下坐標平移法數(shù)值計算程序框圖
附錄三: 雙應力變量下等量代換法數(shù)值計算程序框圖
附錄四: 雙應力變量下坐標平移法數(shù)值計算程序框圖
攻讀學位期間的研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]非飽和土三剪強度準則及驗證[J]. 陳昊,胡小榮.  巖土力學. 2020(07)
[2]控制吸力循環(huán)荷載下非飽和黏性土的彈塑性雙面模型[J]. 李瀟旋,李濤,彭麗云.  巖土力學. 2020(02)
[3]基于三剪統(tǒng)一屈服準則的邊坡穩(wěn)定性計算[J]. 陳特,陳光海.  土工基礎. 2018(05)
[4]正常固結原狀飽和黏性土的本構模型研究[J]. 胡小榮,董肖龍,陳曉宇.  應用力學學報. 2019(01)
[5]適用于砂土循環(huán)加載分析的邊界面塑性模型[J]. 董建勛,劉海笑,李洲.  巖土力學. 2019(02)
[6]不同應力路徑下非飽和黃土結構特性及其本構模型研究[J]. 龐旭卿,張騰.  鐵道科學與工程學報. 2018(05)
[7]非飽和土的黏彈塑性本構模型研究[J]. 李冬,劉艷.  北京工業(yè)大學學報. 2018(03)
[8]超固結飽和黏性土的彈塑性本構模型及三軸試驗模擬[J]. 胡小榮,董肖龍,陳曉宇,胡勃陽.  應用力學學報. 2018(01)
[9]基于等含水率試驗結果的非飽和原狀黃土本構模型[J]. 胡海軍,崔玉軍,駱亞生.  西安理工大學學報. 2017(04)
[10]一種改進的飽和黏土運動硬化邊界面模型[J]. 姚�；�,王建華.  天津大學學報(自然科學與工程技術版). 2017(12)

博士論文
[1]原狀飽和黃土的各向異性邊界面模型[D]. 馬文國.蘭州大學 2017
[2]飽和砂土基于相變狀態(tài)的循環(huán)本構模型的研究[D]. 趙春雷.北京交通大學 2015
[3]飽和黃土動力本構模型及地鐵隧道周圍土層變形分析[D]. 崔廣芹.西安建筑科技大學 2014
[4]膨脹性非飽和土的本構模型的研究[D]. 李艦.北京交通大學 2014
[5]適用于飽和黏土循環(huán)動力分析的邊界面塑性模型及應用[D]. 胡存.天津大學 2012
[6]非飽和黃土動力本構模型及其在地鐵車站地震反應分析中的應用[D]. 秦立科.長安大學 2010
[7]膨脹性非飽和土的水力—力學性質及其彈塑性本構模型[D]. 孫文靜.上海大學 2009
[8]預剪對飽和松砂剪切特性的影響及亞塑性邊界面本構模型改進[D]. 張振東.大連理工大學 2008
[9]砂土的剪脹性及本構模型的研究[D]. 遲明杰.北京交通大學 2008
[10]飽和軟粘土動力本構模型研究與地鐵隧道長期振陷分析[D]. 劉明.同濟大學 2006

碩士論文
[1]飽和砂土三剪統(tǒng)一彈塑性邊界面本構模型的ABAQUS子程序開發(fā)[D]. 吳鎮(zhèn)成.南昌大學 2019
[2]飽和密實含泥砂土力學特性的PFC3D顆粒流模擬[D]. 王爾豪.南昌大學 2019
[3]非飽和土的三剪統(tǒng)一彈塑性本構模型研究[D]. 章志榮.南昌大學 2019
[4]非飽和土SFG彈塑性本構模型的改進與驗證[D]. 鄧子千.南昌大學 2019
[5]非飽和黃土土水特性與真三軸屈服及強度變形特性試驗研究[D]. 王嬌.西安理工大學 2018
[6]飽和砂土的三剪統(tǒng)一彈塑性邊界面模型研究[D]. 董肖龍.南昌大學 2018
[7]適用于砂土循環(huán)加載分析的邊界面塑性模型[D]. 董建勛.天津大學 2018
[8]基于擾動狀態(tài)理論的飽和黏性土三剪統(tǒng)一結構性本構模型研究[D]. 陳曉宇.南昌大學 2017
[9]黃泛區(qū)非飽和砂質粉土本構關系研究[D]. 徐安全.河南大學 2017
[10]中密實砂土的三剪統(tǒng)一剪脹性本構模型及ABAQUS的二次開發(fā)[D]. 趙磊.南昌大學 2016



本文編號：3021990