基于貴陽紅黏土力學(xué)參數(shù)試驗(yàn)的鄧肯-張模型修正.pdf

1、紅黏土作為一種高含水量、高塑性、高孔隙比、低密度、壓實(shí)性差的區(qū)域性特殊黏土，覆蓋了我國(guó)貴州省大面積的土地。貴州省的交通、建筑等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中碰到了大量的紅黏土邊坡、地基、基坑等，但由于紅黏土自身的特殊性質(zhì)，常常失水開裂、遇水泥化，上硬下軟，不均勻沉降等，為施工帶來了諸多不便。同時(shí)，國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)界對(duì)于紅黏土的研究深度與廣度相比于其他土類明顯薄弱許多。在有關(guān)紅黏土的巖土工程計(jì)算中，往往根據(jù)經(jīng)驗(yàn)獲取強(qiáng)度參數(shù)，在土體本構(gòu)模型方面亦存在較大缺陷。

2、r>　　論文以貴州大學(xué)二期工程的建筑地基紅黏土為研究對(duì)象，以探索鄧肯-張模型對(duì)貴陽紅黏土的適用性為研究目的，通過室內(nèi)三軸固結(jié)排水試驗(yàn)研究了不同含水量的貴陽紅黏土的力學(xué)參數(shù)，并對(duì)鄧肯-張模型進(jìn)行修正，最終在 FLAC3D軟件中進(jìn)行開發(fā)并驗(yàn)證。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　?。?）根據(jù)基坑現(xiàn)場(chǎng)取回的原狀紅黏土土樣，系統(tǒng)開展了基本物理性質(zhì)、固結(jié)、三軸固結(jié)排水剪切試驗(yàn)。測(cè)得原狀紅黏土密度、含水量、比重、界限含水量、最優(yōu)含水量等物理性質(zhì)指標(biāo)；孔隙比

3、、壓縮系數(shù)、壓縮模量、壓縮指數(shù)、先期固結(jié)壓力等力學(xué)指標(biāo)。根據(jù)三軸固結(jié)排水剪切試驗(yàn)結(jié)果，詳細(xì)分析了原狀紅黏土的破壞形態(tài)、應(yīng)力-應(yīng)變曲線關(guān)系、孔隙水壓力和排水量隨時(shí)間的變化規(guī)律。
　　（2）在原狀紅黏土應(yīng)力-應(yīng)變曲線的基礎(chǔ)上引入鄧肯-張模型，擬合ε1/(σ1-σ3)-ε1曲線。根據(jù)ε1/(σ1-σ3)-ε1曲線的分段關(guān)系，修正彈性模量，將初始切線彈性模量修正成分段函數(shù)，從而得出貴陽紅黏土修正鄧肯-張模型。
　?。?）計(jì)算修正鄧肯

4、-張模型參數(shù)，分析修正模型的抗剪強(qiáng)度參數(shù)、破壞比、切線泊松比、切線體積模量等參數(shù)的變化規(guī)律。
　　（4）對(duì)陳育民博士在FLAC3D軟件中開發(fā)的鄧肯-張E-B模型進(jìn)行改進(jìn)，利用 VC++語言，彈性部分采用修正鄧肯-張模型，塑性部分采用摩爾-庫(kù)倫軟化屈服準(zhǔn)則進(jìn)行塑性流動(dòng)修正，推導(dǎo)了貴陽紅黏土修正鄧肯-張本構(gòu)模型的參數(shù)及屈服后應(yīng)力迭代計(jì)算式，并用數(shù)值試驗(yàn)驗(yàn)證模型的可行性和適用性。
　　最后，總結(jié)本文研究成果，對(duì)今后尚待進(jìn)一步研究的