软黏土三轴剪切模拟与分析文献综述

 2023-10-31 10:10

文献综述

本课题的现状及发展趋势:

由于真三轴仪器结构复杂、价格昂贵,在国内的推广比较困难,因此真三轴试验研究相对国外较晚。在上世纪 80 年代以前,国内对真三轴试验的研究是比较少的,但后来随着真三轴试验仪器在国内高校的采用,其研究越来越多。在真三轴的试验研究方面取得了大量的成果。

李广信在 1985 年对承德中密砂的研究是国内比较早的研究。在实验中分别对承德中密砂和密砂在,应力路径测试通过选择不同的 b 值进行试验。得出了中主应力对应力应变的影响关系的曲线,并对其进行分析。一般被认为是一个非常成功的试验,被后来许多的学者所引用。

同济大学吴国溪在1987年研制了刚柔性复合加载方式真三轴仪,土样为立方体试样, 试样的第一主应力由轴向两块水平刚性板施加, 第三主应力由压力室气压施加, 第二主应力由中主压力腔施加。

陈晓光在 1990 年设计的真三轴试验仪,光栅传感器的分辨率为 0. 0125mm,采用的是位移传感器,控制、加荷、量测系统具有较好的自动化程度,做了应力路径下p 平面上不同于罗德角q 试验,在各个不同的应力路径条件下,各采用多种不同soct 水平,得出应力路径和平均应力水平明显影响到土壤剪切强度soct ,随q 角的增加而减小,随soct 水平的变大而提高,而这是常规三轴试验通常观察不到的现象。

袁聚云在1995采用具有代表性的上海软土做了许多真三轴试验和常规三轴试验,得到各向异性是上海软土主要特点,应力-应变关系曲线都会出现加工硬化的现象,并且硬化程度随着周围压力的变大而提高。进行了一些等向固结和非等向固结的剪切试验,试验结果发现:中主应力比率值越大,其初始剪切模量和破坏强度就越大。非等向固结的的初始剪切模量和强度小于等向固结。

姜洪伟在 1998 年对袁聚云、Kirkgard 和 Lade 的真三轴试验结果进行了分析,同时利用同济大学的真三轴仪做了不排水条件下和排水条件下的剪切试验,得出了软土在p 平面上的破坏准则, 提出一个弹塑性本构关系模型,并且该模型能够考虑应力诱发各向异性的体积蠕变方程,最后并对模型进行试验的分析验证。

徐志伟在 2000 年做了一组具有特色的真三轴试验, 在等向固结条件写,将围压增加到 100Kpa, 固定s2 ,s1、s2增加到 130 kPa,最后增加s1进行剪切试验。通过试验发现:小主应变一直是膨胀变形,由于中间主应力的影响,切线泊松比有较为复杂的变化,当泊松比大于 0.5,甚至大于 1 的情况,各项异性的变形会导致s1 、s2方向砂土更加“密实”, s3方向更具“膨胀”的发展方向。

孙红、袁聚云的在 2002 年通过真三轴试验对上海淤泥质软土进行研究土在三维应力状态下的应力-应变的变化规律,研究发现:固结围压和第二主应力对土的性质有非常大的影响,尤其是中主应力对土的影响更大。最后在试验基础上,建立了非线性模型,并且该模型考虑中主应力的影响。

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