一、振动荷载作用下冻土结构弱化机理研究(论文文献综述)
金言[1](2021)在《高温冻土在交通荷载下动力学特性和蠕变变形研究》文中进行了进一步梳理随着全球气温的不断上升,寒区冻土逐渐退化为高温冻土。高温冻土的温度敏感性强,力学特性不稳定,使得冻融灾害类型变得更为复杂,严重制约并影响了寒区工程建设,如中俄蒙能源和交通战略通道的建设。另近年来随着国家“一带一路”倡议、十四五规划的提出,一大批交通工程项目将要落户寒区,对高温冻土展开研究,一方面可以丰富冻土力学的研究成果,另一方面将为寒区工程建设中关于多年冻土的处理或保护提供理论支撑。本文通过低温动三轴试验研究了高温冻土的动力学特性,并分析了温度、频率、幅值三种因素对高温冻土动力学特性的影响,其次研究了高温冻土动应力-应变关系即滞回曲线的特性以及高温冻土的动蠕变特征,详细结论如下:(1)高温冻土动应变-振次曲线在不同动荷载幅值作用下呈现出稳定型、破坏型、过渡型三种。稳定型曲线的特征主要为在初始阶段应变迅速增大,进入稳定阶段后,应变增长速率接近于0,此时应变几乎保持不变;破坏型曲线在初始阶段便得到一个极高的应变增长速率,之后应变增长速率随振次逐渐衰减,直至达到破坏;过渡型曲线特征则介于前两者之间,在加载初期应变迅速增大,随着振次的增加,应变增加速率逐渐放缓,最终达到破坏,但应变增长速率要强于稳定型弱于破坏型。(2)动应力幅值为30kPa时高温冻土的动弹性模量随着振次的发展先增大后减小;动应力幅值为40kPa、50kPa时高温冻土的动弹性模量随着振次的发展保持小幅增长。(3)高温冻土的动强度随着振次基本呈现了衰减的特性。(4)动应力幅值是影响高温冻土动力学特性的主要因素,它决定了高温冻土动应变-振次曲线的形态以及动弹性模量的变化趋势;频率、温度对高温冻土的动力学特性的影响受动应力幅值的制约,影响结果较为复杂。(5)高温冻土在交通荷载作用下,滞回圈曲线受动应力幅值的影响呈现了不同的发展规律。动应力幅值为30kPa时,滞回圈随着振次由椭圆形向平行四边形发展,即高温冻土在交通荷载作用下,逐渐由粘弹塑性变为粘弹性;动应力幅值为50kPa时,滞回圈一直保持椭圆形直到达到破坏标准;动应力幅值为40kPa时,滞回圈也是随着振次由椭圆形向平行四边形过渡,但在达到破坏标准时,未形成完整的平行四边形。(6)高温冻土在长期交通荷载作用下,呈现出蠕变变形。变形受动应力幅值的影响表现衰减型蠕变和非衰减型蠕变。
李正[2](2021)在《动荷载作用下冻土孔隙水压力变化与变形特性研究》文中认为冻土地基在长期动荷载的往复作用下容易产生较大的蠕变变形甚至造成结构的破坏。因此,冻土地基之上的寒区构筑物容易产生不均匀沉降、裂缝等病害,不仅对工程建筑的长期稳定运营造成威胁,同时对后期的工程维护也造成了巨大的经济损失和资源浪费。高温冻土则是造成地基发生变形的主要原因之一。高温冻土是指温度处于-1.5℃~0℃的冻土,因为处于相变区间,所以高温冻土内部有大量的未冻水。在动荷载长期作用下会产生较大孔隙水压力,且孔隙水压力变化呈现出显着升高和消散现象,而孔隙水压力的变化则能引起冻土应力场的变化。在动荷载作用下,土体内部会出现土颗粒相互挤压错位、孔隙冰压融及重新冻结、微裂隙的发育和发展等演变,这些变化会使冻土内产生损伤,对冻土的宏观变形特性产生影响。此外,动荷载作用下冻土内部分机械能会转化为热能,引起土体温度升高,未冻水含量增加,导致土体力学性能劣化。因此,研究动荷载下高温冻土孔隙水压力变化、土体变形及土体温度变化对研究冻土地基稳定性具有重要意义。本文开展了动荷载下高温冻土温度变化试验、高温冻土动荷载三轴形变试验、侧限高温冻土动荷载体积变形试验。选择了不同初始干密度、不同试验温度、不同动应力幅值及不同振动频率条件,研究动荷载下土体温度变化、孔隙水压力变化及土体的变形特性。通过CT细观结构试验,分析了随动荷载作用时间增加的冻土细观结构的演变过程。得到了以下主要结论:(1)在动荷载作用下,冻土内部温度会升高,动应力幅值越大,升温速率越快。冻土升温幅值受试样是否破坏以及达到破坏时间长短影响,温度持续升高的试样,最终都会出现破坏变形。未出现破坏现象的试样其内部温度在增长至一定值后保持稳定或出现下降,这是试样与环境温度进行热交换导致的。相同应力幅值动荷载,振动频率在1-7Hz范围内时,随着频率的增大,土体温度升高速率增大。(2)根据冻土孔压变化曲线与累积应变曲线发现:孔隙水压力会随着试样应变发展产生变化。动荷载加载初期,累积变形增速较快,孔压随之快速增长。当试样累积应变达到一定值时引发土体产生裂隙等结构缺陷,孔压随之出现消散;当累积应变较小,土体无微缺陷产生时,孔压未出现明显消散。在相同的动荷载幅值下频率对累积应变的影响为:在1-7Hz频率范围内,随着振动频率增大,应变速率和孔压增速随之增大。冻土温度较高,试样干密度较小时,孔压动应力响应更迅速,累积应变速率也更快。(3)侧限冻土横向变形受限,动荷载作用下土体结构以强化效应为主,土体应变速率逐渐趋于平缓,孔压长期保持稳定或波动增长趋势,未出现明显消散现象。冻土试验温度升高,土体抵抗压缩变形的能力减弱,应变量增大,应变曲线呈稳定增长态势,孔隙水压力增量较大。在-1℃下,试样干密度较小时,土体内未冻水含量较多,土骨架较为疏松,动荷载作用下,孔压增速和应变速率较快,孔压增幅和累积应变量大。在振动频率一定时,动应力幅值增大,冻土结构压密越显着,压密过程越剧烈,土体应变速率和孔隙水压力增速随之增大,孔压增幅和累积应变量也增大。(4)三轴试验后CT扫描显示,动荷载加载过程前期冻土试样局部会有微裂隙的产生和闭合,即动荷载下冻土内部存在强化和弱化共同作用。冻土加载中后期损伤以塑性滑移为主,呈现出结构性弱化,试样中下部断面微裂纹逐渐加宽加长形成裂隙,最终导致土体累积变形过大而破坏。
Editorial Department of China Journal of Highway and Transport;[3](2021)在《中国路基工程学术研究综述·2021》文中提出作为路面的基础,稳定、坚实、耐久的路基是确保路面质量的关键,而中国一直存在着"重路面、轻路基"的现象,使得路基病害导致的路面问题屡禁不止。近年来,已有越来越多的学者注意到了路面病害与路基质量的关联性,从而促进了路基工程相关的新理论、新方法、新技术等不断涌现。该综述以近几年路基工程相关的国家科技奖的技术创新内容、科技部及国家自然科学基金项目、优秀中文权威期刊的论文、Web of Science中的高水平论文的关键词为依据,系统分析了国内外路基工程五大领域的研究现状及未来的发展方向。具体涵盖了:地基处理新技术、路堤填料工程特性、多场耦合作用下路堤结构性能演变规律、路堑边坡的稳定性、路基支挡与防护等。可为路基工程领域的研究人员与技术人员提供参考和借鉴。
刘富强[4](2021)在《冻融循环作用下高含水率黄土动力变形特性研究》文中进行了进一步梳理黄土高原季节性冻土区,周期性的温度变化会引起黄土内部水分的冻结和融化,土体结构稳定性被破坏,且由于黄土本身的多孔弱胶结结构,使得其经历冻融循环后工程性状显着降低,在动力作用下具有强烈的致灾风险,然而,现阶段有关冻融循环后黄土动力特性的研究相对缺乏,对于动荷载作用下,冻融循环后黄土的累积变形特征及机理尚不明确。论文以高含水率重塑黄土为研究对象,基于室内冻融循环试验、动三轴试验与扫描电镜试验,采用宏-细观相结合的研究方法,研究了冻融循环期次与含水率对重塑黄土动剪切模量和阻尼比的影响规律,分析了不同冻融循环期次、荷载频率和含水率条件下,重塑黄土的长期变形特征,提出了累积塑性变形与振次间的拟合关系,结合冻融循环作用下重塑黄土的细观结构变化特征,明晰了高含水率重塑黄土的动力变形机理。论文主要研究成果包括:(1)随冻融循环次数的增加,重塑黄土的动剪切模量减小,阻尼比增大,但随初始含水率不同,在冻融循环的不同阶段,动剪切模量与阻尼比变化不同。短期次冻融循环后含水率为9.6%的重塑土体动剪切模量增大,阻尼比减小,长期次冻融循环后含水率为20.6%的重塑黄土动剪切模量增大,阻尼比减小。(2)重塑黄土累积塑性变形随冻融循环期次和含水率的增加而增大,随荷载频率的增大而减小,含水率小于17.6%的重塑黄土在冻融循环后的累积塑性变形与振次呈对数关系递增,含水率为20.6%的重塑黄土累积塑性变形与振次呈线性关系,增长迅速。(3)重塑黄土初始含水率不同,初始细观结构有差异,使得冻融循环作用后结构的演变不同,含水率为9.6%的重塑黄土在短期次冻融循环后主要受冻结压密作用,结构变的密实,长期次后结构逐渐被破坏,而含水率为14.6%和20.6%时,冻融循环作用导致土体孔隙率增大,颗粒间胶结弱化,短期次冻融循环后,土体结构劣化,在长期次的冻融循环后,结构趋于稳定。
程有坤[5](2021)在《季冻区粉质黏土路基变形监测技术及稳定性评价》文中认为我国季节性冻土分布广泛,随着“一带一路”战略的实施,季冻区交通基础设施建设速度迅猛发展。但季冻区环境复杂,交通基础设施面临着冻融威胁,存在多因素协同致灾的客观条件。粉质黏土是季冻区路基土的主要来源之一。由于粉质黏土具有强塑性、吸水性以及膨胀性等特点,在冻融循环和车辆荷载作用下,内部更易发生不均匀变形,严重时会发生翻浆、融沉等病害,影响路基稳定性。掌握准确有效的路基变形是路基稳定性评价的关键。但是路基作为隐蔽工程,受以往监测手段精度及时空响应不足的限制,复杂水热和荷载工况下路基变形尤其是动态变形的解析很难实现,加之季冻土路基稳定性评价理论的不足,使解决这一工程技术难题变得更为困难。鉴于此,本文在理论分析、室内外实验研究基础上,考虑温度及冻融影响因素,构建了基于FBG传感技术的路基变形监测系统,揭示了车辆动荷载作用下季冻区粉质黏土路基变形响应规律,解析路基响应的时空效应,建立了不同条件下季冻土路基永久变形的预测模型,提出了基于人工神经网络的季冻区粉质黏土路基工程稳定性评价方法,主要研究以及取得的成果如下:(1)基于FBG理论模型以及应变、温度传感特性,推导应变和温度灵敏度系数公式,简化应变与温度协调作用下FBG波长计算公式,建立了力与温度协同作用下FBG解耦机制;优选FBG传感器封装基材和封装方法,构建了 FBG灵敏度系数实验室标定的电阻应变比对法,给出了 FBG应变和温度灵敏度系数。(2)依据等强度梁的电阻应变片和FBG传感器的应变结果对比,提出FBG悬臂梁式路基变形监测模式,构建了波分-空分混合复用FBG悬臂路基变形监测系统。运用力学原理建立了外场作用下悬臂监测梁轴向应变与路基变形的数学解析式,实现了路基水平向多点位、纵向多深度的变形与温度监测。基于波分-空分混合复用FBG悬臂路基监测系统的校园试验路测试,验证该系统的适用性、准确性。(3)运用波分-空分混合复用FBG悬臂路基变形监测系统展开四个冻融循环周期的路基变形监测,考虑冻融过程,揭示了车辆动荷载作用下季冻区粉质黏土路基变形响应规律,解析了路基响应的时空效应,建立了不同条件下季冻土路基永久变形的预测模型。(4)分析路基温度场、水分场及行车荷载等影响因子,获取了季冻区粉质黏土路基不稳定变形规律,通过对输入、输出特征量之间的内在联系的有效提取,实现了路基稳定性参数特征量优选,构建了路基不稳定变形影响因素数据与路基稳定性评价之间的非冗余映射函数,提出了基于人工神经网络的季冻区粉质黏土路基工程稳定性评价模型,实现路基变形分析预测,对比实际监测值验证了评价方法的有效性。
霍晓辉[6](2020)在《地震荷载作用下高含冰冻土地区桩基础动力响应分析》文中研究说明近年来,随着一带一路国家政策的提倡,大量基础设施开始在西北地区进行建设。由于西北地区气候严寒存在面积广大的多年冻土,铁路、公路工程需穿越很长路段高含冰冻土区,考虑到气候变化及工程热扰动结果造成建筑路基的冻胀与融沉病害,交通基础设施多采用“以桥代路”的工程结构。同时西北地区也是地震多发地带,因此为了交通基础的安全性和耐久性,对高含冰冻土地区的桩基础进行地震动响应分析具有很大的现实意义,也为西北寒区的抗震设计提供一定的参考。要对高含冰冻土地区的桩基体系进行地震响应分析,首先应对高含冰冻土的动力特性进行研究。因此对30%、50%、75%三种含冰量冻结粉质亚黏土进行了室内动三轴试验,分析冻土的动应力应变关系和动弹性模量,得出动应力应变曲线符合HardinDrnevich双曲线模型,动弹性模量随温度升高而减小,围压对动弹性模量的影响视温度而定,对于高含冰量冻土,动弹性模量随含水量增大先减小后增大,即存在一个最差含水量,其动弹性模量会最小。随着动载频率的升高,冻土动弹性模量逐渐增大,高温冻土的动弹性模量受频率影响较小,高温冻土具有减振作用。建立冻土-桩-承台体系有限元模型,分别对不同冻土场地下单桩基础、单排双桩基础的地震响应进行分析,研究不同冻胀率变化、不同冻土层深度、不同的桩基布置方式对地震响应的影响。得出结论:在竖向地震波荷载下,高冻胀率冻土场地下承台竖向位移更大,承台竖向加速度更大,同时桩身的最大竖向应力分布在冻土层;加大冻土层深度会导致承台竖向位移、加速度均变大。在横向地震波荷载下,不同冻胀率冻土场地下承台横向位移差别不大,高冻胀率冻土场地下承台横向加速度更小,说明高冻胀冻土环境更有利于桩基础横向抗震稳定性;冻土深度越大承台横向地震加速度反应越小,对抗震更有利,桩土最大接触力会随着冻深加大而变化。单排双桩竖向、横向地震荷载下其承台位移、加速度均小于单桩体系,说明双桩基础比单桩更有利于抗震。
邢辰[7](2020)在《季冻区正融粉质黏土的静动力特性研究》文中研究表明季节性冻土区主要存在于南北半球中高纬度地区,中国是世界第三大冻土国,冻土分布及其广阔,在贺兰山到哀牢山一线以西的地区,秦岭淮河一线以北的广大地区,均分布着季节性冻土。近年来,随着铁路、公路工程的大规模兴建,对路基土体整体稳定性提出了更高的要求,但由于路基冻害时有发生,并导致了路基土体翻浆冒泥,春季融沉等一系列现象,如何采取措施减小冻害成了目前季冻区路基工程的一个重要问题。在总结国内外现有冻土研究现状的基础上,找到问题,选取正融土这一处于临界状态土体作为切入点,对实验室现有的仪器进行改装,以静三轴、动三轴实验为手段,探究不同因素对正融土静力特性和动力特性的影响,并对其进行分析,为季冻区路基铁路、公路建设提供依据。主要研究包括以下几个方面:(1)在前人研究的基础上进行分析,并找到问题,发现处于中间状态的正融土体,是造成季冻区路基土体发生翻浆冒泥、融沉现象的重要原因,所以对正融土的静力学和动力学研究具有重要意义。根据《土工试验方法标准》,对所选土样进行物理性质试验,包括:颗粒级配分析、液塑限试验、击实试验等,并对土样进行工程分类,对现有动静三轴仪器进行改装,使其具有使冻土试样单向融化的功能,满足科研需求。(2)选取冻前含水率、围压、冻结负温、顶端融化温度作为影响因素,进行静三轴实验,探究不同影响因素对应力-应变曲线的影响以及峰值强度的影响,并作出理论分析,发现在不同因素下其曲线形态不同,在不同的含水量条件下表现出不同的形式,对四种因素影响下的峰值强度进行显着性分析发现冻前含水率、围压是最为显着两个因素。(3)根据静三轴实验结果,选取最为显着的几个因素,进行动力学实验,探究冻前含水率、围压、冻结负温、顶端融化温度作用下的动力特性,并分析了在这几种因素下的正融土变形特性,其曲线形态和破坏形态均区别于全融土体,后续又对这4种因素下正融土体阻尼比、回弹模量、临界动应力进行了探究,并进行了理论分析。
王瑞[8](2019)在《列车荷载下回填黄土铁路路堤的动力响应及其长期强度与沉降研究》文中提出循环列车荷载作用下路基材料的变形及强度演化规律及铁路路基的动力响应特征研究有助于揭示长期列车荷载作用下路基的累积沉降规律和强度劣化机理。以往相关报道大多集中于饱和软土、冻土和无粘性土,针对压实黄土的相关论述还较为少见。近年来,黄土地区铁路路基项目日益增多,黄土铁路路堤病害时有发生。本文系统研究了循环列车荷载作用下压实黄土累积变形发展及动力参数变异规律,揭示了其强度劣化的微观机理。采用高效的2.5D有限元算法研究了移动列车荷载作用下路基系统的环境振动及动应力分布特征,讨论了车速、轴重、路堤高度、地基处理措施及轨道不平顺等因素的影响规律。最后基于经验公式法预测了列车荷载作用下路堤长期沉降并给出了路堤填筑的相关工程建议。主要研究内容及结论如下:(1)通过动三轴试验研究了围压、静偏应力、振次和频率对压实黄土动应力-应变关系的影响,着重讨论了静偏应力对压实黄土动力本构关系的影响机制,基于动力蠕变修正了考虑静偏应力时压实黄土动模量计算方法。(2)通过大量动三轴试验研究了压实黄土累积应变和动力参数随振次、围压、动应力幅值、偏应力、含水率、压实度、加载频率等因素的变化规律,建立了可以描述回填黄土长期变形与动力参数变异的预测模型,论述了压实黄土动强度随振次、围压、动应力幅值等因素的变化规律。结果表明,稳定型试样的累积应变随对数振次线性增加;考虑交通荷载静偏应力得到的试样动应力-应变关系存在明显的阈值应力,当动应力小于阈值应力时动应力-应变呈近似线性关系;试样动模量先增大后逐渐减小,最大动模量也随围压的增加线性增大。(3)探讨了长期交通荷载作用下压实黄土的微观结构变化和静力强度的变异规律,揭示了其长期变形和强度劣化的微观机理,指出“对数下降段”累积应变的快速发展和动模量的逐渐增加是“凹坑”和贯通架空孔隙闭合的宏观表现;“稳定震荡段”累积应变的持续发展和动模量的逐渐衰减则是颗粒之间胶结的断裂以及颗粒的破碎和重分布的宏观表现。另外,循环加载后试样振后强度提高、破坏应变变小,振后试样静应力-应变关系在下降段有“突降”现象。(4)综合加载过程中试样的各项力学表现,初步总结了压实黄土临界状态判别基本原则,发现交通荷载作用下压实黄土的受力变形状态可以划分为稳定、亚稳定和不稳定三种。累积应变发展速率和阻尼比属于先验参数,适合用来预测压实黄土的稳定性状态;最终累积应变作为后验参数体现了试样的承受变形能力,可以为极限状态的路基沉降预测提供参考,同时也可以作为确定土体动强度的累积应变破坏标准。(5)通过MATLAB编程建立了列车荷载下路基动力响应的2.5维有限元分析模型,基于波动理论解析了平、柱面波动在粘弹性介质中的应力场分布并将其应用于频域分析中人工边界的设置问题。研究结果表明:路基内部竖向动应力沿深度迅速衰减,沿水平向的衰减曲线类似“S”型,采用矩形核心区界定交通荷载影响范围时核心区宽度可以取为4m,深度大致在2.6~3.6m之间;地表面加速度的衰减速度远大于位移的衰减速度;车速的提高会显着增大路基的各项动力响应指标,路堤高度的变化对其影响微弱;当路基内部出现“马赫效应”时,中断面处测点应力路径变得复杂,大部分闭环均不再呈现单个轮轴荷载作用下典型的“心形”应力路径特征。相比于水泥土挤密桩,CFG桩加固后路基的动力特性变化更大,体现在引起路基共振的运行速度显着提高,各测点的主应力差值(σ1-σ3)缩小。加固前后路堤内部动应力衰减规律基本一致。考虑轨道不平顺时,地表振动强度和动应力均明显大于平顺轨道,且振动强度沿地表衰减较慢,动应力沿深度衰减较快。(6)第一振次产生的初始应变对长期沉降贡献很大。在保证压实度情况下由列车荷载引起的回填黄土路堤长期沉降满足规范对运营期路堤沉降的相关要求。含水率和压实度是影响土体累积应变发展的关键因素。
张蓉蓉[9](2019)在《水热耦合作用下深部岩石动态力学特性及本构模型研究》文中提出矿井围岩、地下工程围岩以及地面工程的岩基等常处于复杂的水热场环境,且在工程整个建设、运营过程中必然会面临各种机械或爆破等冲击荷载作用,研究水热耦合下深部岩石的动态力学性能具有十分重要的意义。本文以淮南市谢桥矿-725 m处的泥质砂岩和朱集东矿-906 m处的细砂岩为研究对象,针对水热亲合作用对岩石动态特性的影响,利用霍普金森(SHPB)压杆,设计水热耦合作用下砂岩的静、动态力学性能试验,并详细研究了岩石静、动态力学特征、各个阶段能量耗散特征、破坏形态以及微观特性等,根据研究结果建立水热耦合作用下基于岩石损伤演化的动态本构关系,试验结果与数值计算结果具有较好的一致性,主要内容和结论性成果如下:(1)系统地分析了不同温度处理后风干和饱和状态下砂岩的静、动态应力-应变曲线特征。结果表明,静态和动态应力-应变曲线基本可划分为四个阶段:压密、弹性、塑性变形和破坏阶段,但其动态应力-应变曲线压密阶段应力随应变增长速率较大,表现趋势有所不同。风干状态下静态峰值应力几乎达到饱和状态下静态峰值应力的两倍,饱水状态下动态峰值应力受到自由水的黏结力以及Stefan效应的影响,其动态峰值应力略大于风干状态下动态峰值应力。(2)H-C循环试验结果表明,低温(L-T)组和中温(M-T)组在20次循环后和高温(H-T)组在4次循环后动态峰值应力和相对弹性模量(Kr)值下降速率逐渐缓慢,相同次数下,H-T组比L-T组和M-T组下降程度大很多,说明H-T组砂岩损伤程度远大于其他两组试样。L-T组和M-T组的破碎质量分形维数与循环次数呈线性关系,而H-T组则呈指数上升,三组试样的平均破碎块度均随着循环次数的增加而减少,且呈现指数函数的形式。(3)在加载破坏的全过程中,压密阶段均符合U>Ue>Ud,此时总输入应变能转化为弹性能,少部分能量在塑性变形过程中被耗散掉;线弹性阶段能量特征指标同时存在,总输入应变能转化为弹性能和耗散能,同时能量开始耗散,在水热耦合损伤条件下,一小部分能量在屈服阶段转化为弹性能;破坏状态阶段,耗散能大于总输入应变能,弹性能接近于零,表明压密阶段储存的弹性能被释放。根据能量转化原理,利用总输入应变能下降规律定义H-C循环后砂岩的损伤。(4)XRD试验发现石英高温产生膨胀,改善砂岩内部结构;饱水状态下高岭石亲水性较强,水化膨胀导致矿物颗粒间胶结弱化,高岭石达到480℃~600℃时,转变为偏高岭石,达到750℃以后时,偏高岭石向A1-Si尖晶石转变,同时分解出无定形Si02;方解石超过800℃以后,分解产生石灰(CaO)。(5)在20°C(室温)下,砂岩内部致密,存在一些微小的连接裂缝。-20℃、-10℃和0℃时,晶体呈现玻璃片状,BSE图像可看出随着处理温度的不断下降,内部产生裂纹和孔洞会不断增多。在20℃~1 000℃温度范围内时,由碎屑结构的颗粒状晶体逐渐变大,初始裂纹明显增加,800℃以后,晶体逐渐出现撕裂脊成为断裂的主要形态,裂纹局部出现并逐渐扩展。(6)通过H-C循环后砂岩的微观试验结果发现,L-T组砂岩试样经历10次H-C循环后,矿物颗粒的冻结膨胀和热膨胀同时会引起初始微裂纹和孔隙扩展,经过40次H-C循环后,由于矿物颗粒之间热应力变形的不协调产生热应力集,反复的H-C循环,导致了沿矿物颗粒的边界发生疲劳断裂。对比室温、L-T组、M-T组和H-T组的EDS结果,发现H-T组12次H-C循环后,砂岩试样内部出现大量的裂隙和孔隙,由于黏土矿物存在,经过400℃温度处理后,会发生羟基失水,导致砂岩内部产生不可逆的损伤。(7)对水热耦合作用下岩石的损伤演化曲线和总损伤率曲线进行研究分析,并利用水热耦合作用下岩石的动态冲击实验数据,建立基于岩石损伤演化的动态本构模型。该模型较好地考虑了水热耦合损伤和冲击荷载共同作用下对岩石损伤动态力学行为的影响。理论和试验应力-应变曲线拟合效果较好,所建立的动力本构模型是可行的,并对试验和本构结果进行误差分析。图[73]表[11]参[253]
张仰鹏[10](2019)在《季冻区油页岩废渣路基填土动力特性及变形特征研究》文中指出我国季节性冻土地区道路病害十分严重,直接影响了道路使用寿命,降低了运营效率。季冻区道路病害是路基填土自身性能衰变及外部环境因素综合作用的结果。针对病害地段的不良路基填土,进行改良从而获得性能出色稳定性好的路基填土是有效的道路病害预防措施。油页岩废渣是油页岩矿物燃烧或干馏后的固体废物,随着油页岩资源的开发利用,大量的油页岩废渣随之产生。堆积如山的油页岩废渣不仅占用了宝贵的土地资源,其内部含有的可溶解固体、硫化物、元素化合物,还会对农田、水资源造成污染,严重威胁环境和人类身体健康。将油页岩废渣应用在道路路基中具有利用率高、加工成本低、适用性强等显着优点。本文依托国家自然科学基金项目“季节冻土区道路设置冷阻层治理路基冻害机理研究”和吉林省交通运输科技项目“油页岩废渣、粉煤灰在季冻区公路路基中应用关键技术研究”,选用吉林省汪清县所产的油页岩废渣和粉煤灰,对吉林地区常见的粉质黏土进行改良,旨在大量处理油页岩废渣、节约原状填土资源的同时,获得一种性能出色、适合季节性冻土区使用的油页岩废渣路基填土。本文开展的主要研究内容如下:(1)测定了油页岩废渣、粉煤灰和粉质黏土三种原材料的物理化学性能,本着最大程度应用油页岩废渣、并针对季冻区道路病害提出一种稳定的路基填土的原则,通过击实试验、液塑限试验和CBR承载比试验确定油页岩废渣路基填土的最佳配合比。在此基础上,从颗粒分析和化学组成的角度,分析了油页岩废渣路基填土在拌和过程中和多次冻融循环后的级配组成和化学组成稳定性。并根据试样土浸润液中阴阳离子和微量元素浓度测定结果,对油页岩废渣路基填土的环境影响做出评价。(2)基于《公路路基设计规范》(JTG D30-2015)中规定的路基设计标准,开展油页岩废渣路基填土的路用性能研究。以CBR承载比和动回弹模量为研究对象,分析了压实度、试验环境(是否浸水)和应力条件对油页岩废渣路基土的动力特性的影响规律,以未改良粉质黏土为对比,评价了油页岩废渣改良填土的路用性能改良效果。为了对油页岩废渣路基填土实际工程应用提供便利和准确的设计指标,提出了基于应力条件和CBR承载比的动回弹模量预测模型。最后,根据规范要求,给出油页岩废渣路基的设计方案。(3)为评价油页岩废渣路基填土在动荷载下的强度与变形特征,开展油页岩废渣路基填土的动力特性研究。通过动三轴试验,获得了不同应力条件和破坏次数下的动强度,引入破坏动应力比,揭示油页岩废渣路基土的强度破坏特征。应用摩尔-库伦定理,求得改良路基土的动粘聚力和内摩擦角,并对其变化趋势进行了分析。通过动荷载稳定性验算,提取稳定圈数的应力应变数据,求解油页岩废渣路基填土的动模量,并基于Hardin-Drnevich本构模型,获得其最大动模量、剪切应力,构建油页岩废渣路基填土的动模量归一化模型和最大动模量预测模型。(4)开展油页岩废渣路基填土冻融循环下动力特性变化规律及细观机理研究。以动回弹模量和动强度为研究对象,分析冻融循环次数和应力条件对油页岩废渣路基填土动力特性的影响效果,掌握其动力性能损伤度。基于SEM扫描电子显微镜,从土样的细观结构出发,分析细观结构参数与宏观动力特性的联系,采用BP人工神经网络算法,构建动力特性与细观结构参数关系模型,实现冻融循环后改良土动力特性的定量化预测。(5)针对道路路基使用多年后的累积变形过大现象,开展油页岩废渣路基填土大次数循环荷载下的变形试验研究。进行了不同应力条件和冻融循环下的大次数循环三轴振动试验,应用安定性理论阐述了油页岩废渣路基填土的应力应变曲线的特征。提取油页岩废渣路基填土的竖向总应变和塑性累积应变,分析围压、竖应力、加载频率、冻融循环等因素对变形特征的影响规律,提出适用于油页岩废渣路基填土塑性累积应变的归一化和对数化预测模型,并揭示了大次数循环荷载下油页岩废渣路基填土的刚度和动回弹模量变化趋势,为改良填土实际道路使用中的长期变形评估提供帮助。
二、振动荷载作用下冻土结构弱化机理研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、振动荷载作用下冻土结构弱化机理研究(论文提纲范文)
(1)高温冻土在交通荷载下动力学特性和蠕变变形研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 冻土强度与变形特性国内外研究现状 |
1.2.2 高温冻土国内外研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 技术路线 |
第二章 高温冻土的基本物理力学性质试验 |
2.1 高温冻土的基本物理性质试验 |
2.1.1 土的颗粒级配 |
2.1.2 界限含水率试验 |
2.1.3 土粒比重 |
2.2 高温冻土的基本力学性质试验 |
2.3 本章小结 |
第三章 交通荷载作用下高温冻土动力学特性研究 |
3.1 引言 |
3.2 车辆交通荷载的模拟 |
3.2.1 频率的模拟 |
3.2.2 交通荷载幅值的模拟 |
3.3 低温动三轴试验方案 |
3.3.1 试验所用仪器 |
3.3.2 试样制备 |
3.3.3 试验方案的确定 |
3.4 高温冻土动应变-振次曲线特征 |
3.4.1 动应变特征 |
3.4.2 动应变速率特性 |
3.5 动弹性模量特征 |
3.6 动强度特征 |
3.7 本章小结 |
第四章 高温冻土动力学特性影响因素研究 |
4.1 引言 |
4.2 动应力幅值对高温冻土动力学特性的影响 |
4.2.1 动应力幅值对动应变-振次曲线的影响分析 |
4.2.2 动荷载幅值对动弹性模量的影响分析 |
4.3 荷载频率对高温冻土动力学特性的影响 |
4.3.1 加载频率对动应变-振次曲线的影响 |
4.3.2 加载频率对高温冻土动弹性模量的影响 |
4.3.3 频率对高温冻土动强度的影响 |
4.4 温度对高温冻土动力学特性的影响 |
4.4.1 温度对高温冻土动应变的影响规律 |
4.4.2 温度对动弹性模量的影响 |
4.4.3 温度对动强度的影响 |
4.5 本章小结 |
第五章 高温冻土应力-应变滞回圈形态特征研究 |
5.1 引言 |
5.2 滞回圈的形态特征及演变规律 |
5.2.1 破坏型滞回圈的形态特征及演变规律 |
5.2.2 稳定型滞回圈的形态及演变规律 |
5.2.3 过渡型滞回圈的形态及演变规律 |
5.3 不同类型滞回圈的演变规律对比 |
5.3.1 滞回圈的形态演化规律 |
5.3.2 滞回圈的疏密演化 |
5.4 从宏观滞回圈特征分析高温冻土在动载作用下的细观结构变化 |
5.5 滞回圈影响因素分析 |
5.5.1 动应力幅值的影响 |
5.5.2 温度的影响 |
5.5.3 频率的影响 |
5.5.4 影响因素总结 |
5.6 本章小结 |
第六章 交通荷载作用下高温冻土动蠕变特性研究 |
6.1 试验方法 |
6.2 试验结果 |
6.3 本章小结 |
结论与展望 |
1 结论 |
2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文及研究成果 |
作者简介 |
(2)动荷载作用下冻土孔隙水压力变化与变形特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 论文研究的背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 动荷载下冻土变形和温度变化研究 |
1.2.2 冻土孔隙水压力变化研究 |
1.2.3 冻土形变C T细观研究 |
1.3 研究内容和技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第2章 动荷载对高温冻土温度影响的试验研究 |
2.1 试验方案 |
2.2 试验条件与方法 |
2.2.1 试验材料与设备 |
2.2.2 试验方法及过程 |
2.3 试验结果及分析 |
2.3.1 动荷载频率对土体温度的影响 |
2.3.2 动应力幅值对土体温度的影响 |
2.3.3 干密度对土体温度的影响 |
2.3.4 试验温度对土体温度的影响 |
2.4 本章小结 |
第3章 三轴条件下动荷载对高温冻土孔隙水压力和变形特性影响 |
3.1 试验方案 |
3.2 试验材料及过程 |
3.2.1 试验材料与设备 |
3.2.2 试验方法及过程 |
3.3 试验结果及分析 |
3.3.1 孔隙水压力变化 |
3.3.2 冻土变形分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 侧限条件下动荷载对高温冻土孔隙水压力和体积变形特性影响 |
4.1 试验方案 |
4.1.1 试验材料与设备 |
4.1.2 试验方法及过程 |
4.2 试验结果及分析 |
4.2.1 孔隙水压力变化 |
4.2.2 冻土变形分析 |
4.3 本章小结 |
第5章 动荷载下高温冻土CT细观结构演化 |
5.1 试验材料及过程 |
5.1.2 试验材料与设备 |
5.1.3 试验方法及过程 |
5.2 试验结果及分析 |
5.3 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
建议与展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文与参与项目 |
(3)中国路基工程学术研究综述·2021(论文提纲范文)
索 引 |
0 引 言(长沙理工大学张军辉老师、郑健龙院士提供初稿) |
1 地基处理新技术(山东大学崔新壮老师、重庆大学周航老师提供初稿) |
1.1 软土地基处理 |
1.1.1 复合地基处理新技术 |
1.1.2 排水固结地基处理新技术 |
1.2 粉土地基 |
1.3 黄土地基 |
1.4 饱和粉砂地基 |
1.4.1 强夯法地基处理技术新进展 |
1.4.2 高真空击密法地理处理技术 |
1.4.3 振冲法地基处理技术 |
1.4.4 微生物加固饱和粉砂地基新技术 |
1.5 其他地基 |
1.5.1 冻土地基 |
1.5.2 珊瑚礁地基 |
1.6 发展展望 |
2 路堤填料的工程特性(东南大学蔡国军老师、中南大学肖源杰老师、长安大学张莎莎老师提供初稿) |
2.1 特殊土 |
2.1.1 膨胀土 |
2.1.2 黄 土 |
2.1.3 盐渍土 |
2.2 黏土岩 |
2.2.1 黏 土 |
2.2.2 泥 岩 |
(1)粉砂质泥岩 |
(2) 炭质泥岩 |
(3)红层泥岩 |
(4)黏土泥岩 |
2.2.3 炭质页岩 |
2.3 粗粒土 |
2.4 发展展望 |
3 多场耦合作用下路堤结构性能演变规律(长沙理工大学张军辉老师、中科院武汉岩土所卢正老师提供初稿) |
3.1 路堤材料性能 |
3.2 路堤结构性能 |
3.3 发展展望 |
4 路堑边坡稳定性分析(长沙理工大学曾铃老师、重庆大学肖杨老师、长安大学晏长根老师提供初稿) |
4.1 试验研究 |
4.1.1 室内试验研究 |
4.1.2 模型试验研究 |
4.1.3 现场试验研究 |
4.2 理论研究 |
4.2.1 定性分析法 |
4.2.2 定量分析法 |
4.2.3 不确定性分析法 |
4.3 数值模拟方法研究 |
4.3.1 有限元法 |
4.3.2 离散单元法 |
4.3.3 有限差分法 |
4.4 发展展望 |
5 路基防护与支挡(河海大学孔纲强老师、长沙理工大学张锐老师提供初稿) |
5.1 坡面防护 |
5.2 挡土墙 |
5.2.1 传统挡土墙 |
5.2.2 加筋挡土墙 |
5.2.3 土工袋挡土墙 |
5.3 边坡锚固 |
5.3.1 锚杆支护 |
5.3.2 锚索支护 |
5.4 土钉支护 |
5.5 抗滑桩 |
5.6 发展展望 |
策划与实施 |
(4)冻融循环作用下高含水率黄土动力变形特性研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 冻融循环作用下土体物理力学特性 |
1.2.2 冻融循环作用下土体结构变化机理 |
1.2.3 冻融循环与动荷载耦合作用下土体变形特征 |
1.3 研究现状评述 |
1.4 研究内容与技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
第二章 试验材料与方法 |
2.1 试验材料 |
2.2 试验方法及仪器 |
2.2.1 击实试验 |
2.2.2 颗粒分析试验 |
2.2.3 圆柱试样制备 |
2.2.4 冻融循环试验 |
2.2.5 动三轴试验 |
2.2.6 细观结构测试 |
第三章 冻融循环作用下不同含水率黄土动力特性 |
3.1 数据处理 |
3.2 试样体积、含水率变化 |
3.3 动应力-动应变曲线特征 |
3.4 动剪切模量变化特征 |
3.5 阻尼比变化特征 |
3.6 小结 |
第四章 冻融循环作用下不同含水率黄土的长期变形特征 |
4.1 冻融循环作用下黄土累积变形规律 |
4.2 不同含水率下黄土累积变形规律 |
4.3 不同振动频率下黄土累积变形规律 |
4.4 小结 |
第五章 冻融循环作用下黄土的细观结构特征与变形机理 |
5.1 冻融循环作用下黄土的细观结构定性研究 |
5.2 冻融循环作用下黄土的细观结构定量参数研究 |
5.2.1 研究方法 |
5.2.2 结果与分析 |
5.3 冻融循环作用下黄土的变形机理 |
5.4 小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 不足与展望 |
参考文献 |
在学期间的研究成果 |
致谢 |
(5)季冻区粉质黏土路基变形监测技术及稳定性评价(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 路基变形监测技术 |
1.2.2 FBG传感技术 |
1.2.3 路基的冻融破坏研究 |
1.2.4 路基稳定性分析 |
1.2.5 人工神经网络的工程应用 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 研究方法与技术路线 |
2 FBG的传感特性分析与封装标定 |
2.1 引言 |
2.1.1 光纤光栅概念 |
2.1.2 光纤光栅特点 |
2.1.3 光纤光栅的主要分类 |
2.2 FBG的传感原理 |
2.2.1 FBG的光学性质 |
2.2.2 理论模型 |
2.2.3 应变传感特性分析 |
2.2.4 温度传感特性分析 |
2.2.5 应变与温度协同作用特性分析 |
2.3 FBG的封装与基材优选 |
2.3.1 封装基本要求 |
2.3.2 常用的封装形式 |
2.3.3 基材优选 |
2.4 灵敏度系数标定 |
2.4.1 应变灵敏度系数标定 |
2.4.2 温度灵敏度系数标定 |
2.5 本章小结 |
3 基于FBG的路基变形监测方法设计与解析 |
3.1 引言 |
3.2 监测方案设计 |
3.2.1 监测系统的初步构建 |
3.2.2 悬臂梁式监测结构设计 |
3.2.3 波分-空分混合复用FBG监测系统 |
3.3 外场作用下变形监测解析 |
3.4 路基变形监测的校园验证 |
3.4.1 校园验证方案设计 |
3.4.2 FBG监测系统的标定 |
3.4.3 监测系统的校园埋设 |
3.4.4 监测系统的校园验证与分析 |
3.5 本章小结 |
4 车辆荷载下季冻区粉质黏土路基变形监测与分析 |
4.1 引言 |
4.2 工程概况 |
4.3 粉质黏土动力特性分析 |
4.3.1 试验仪器 |
4.3.2 试验准备 |
4.3.3 试验结果分析 |
4.4 FBG悬臂路基监测系统的布设 |
4.4.1 FBG监测点位设置 |
4.4.2 监测系统硬件及传感设施 |
4.4.3 现场监测系统埋设 |
4.5 路基变形与温度的现场监测 |
4.5.1 FBG初始值采集及灵敏度系数确定 |
4.5.2 FBG中心波长初始化及路基温度解算 |
4.5.3 施工期路基变形监测 |
4.5.4 长期变形监测实施 |
4.5.5 荷载作用下FBG波长波动分析 |
4.6 监测结果及分析 |
4.6.1 路基变形与温度解算 |
4.6.2 不同季节永久变形规律分析 |
4.6.3 不同动力反应下永久变形分析 |
4.6.4 累计永久变形分析 |
4.6.5 路基温度变化曲线 |
4.7 本章小结 |
5 基于人工神经网络的粉质黏土路基工程稳定性评价 |
5.1 引言 |
5.2 路基不稳定变形规律分析 |
5.2.1 温度影响分析 |
5.2.2 水分影响分析 |
5.2.3 行车载荷影响分析 |
5.3 路基稳定性参数特征量优选 |
5.4 评价模型构建 |
5.5 实验结果与分析 |
5.5.1 路基稳定性温度影响分析 |
5.5.2 路基稳定性水分影响分析 |
5.5.3 路基稳定性行车载荷影响分析 |
5.5.4 路基不稳定变形的预测分析 |
5.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
东北林业大学博士学位论文修改情况确认表 |
(6)地震荷载作用下高含冰冻土地区桩基础动力响应分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 高温高含冰冻土力学性质研究现状 |
1.3 冻土中桩基动力特性研究 |
1.4 本文主要研究内容 |
第二章 高含冰冻结粉质亚黏土动力特性研究 |
2.1 引言 |
2.1.1 冻土的分类 |
2.2 冻土动三轴试验 |
2.2.1 试验方案 |
2.2.2 试验土样制备 |
2.3 冻土H-D双曲线模型 |
2.4 动弹性模量影响因素 |
2.4.1 温度对动弹性模量的影响 |
2.4.2 围压对动弹性模量的影响 |
2.4.3 含水量对动弹性模量的影响 |
2.4.4 频率对动弹性模量的影响 |
2.5 本章小结 |
第三章 地震工程的数值方法 |
3.1 前言 |
3.2 地震反应分析方法 |
3.2.1 静力分析法 |
3.2.2 反应谱法 |
3.2.3 动态时程法 |
3.3 常用人工边界 |
3.3.1 无限元边界 |
3.3.2 透射边界 |
3.3.3 粘性边界 |
3.3.4 粘弹性边界 |
3.4 基于粘弹性边界的地震动输入 |
3.4.1 基于粘弹性边界的地震动输入方法 |
3.4.2 基于粘弹性边界的地震动输入验证 |
3.5 本章小结 |
第四章 单桩基础地震动力响应分析 |
4.0 引言 |
4.1 有限元模型建立 |
4.1.1 几何建模与单元划分 |
4.1.2 材料模型与材料参数 |
4.1.3 计算工况 |
4.1.4 冻胀率与冻胀系数 |
4.2 冻胀率对桩-承台体系地震响应影响 |
4.2.1 竖向地震波荷载下单桩-承台体系动力响应 |
4.2.1.1 承台的竖向位移时程 |
4.2.1.2 承台的竖向加速度时程 |
4.2.1.3 桩身的竖向应力云图 |
4.2.2 横向地震波荷载下单桩-承台体系动力响应 |
4.2.2.1 承台横向位移时程 |
4.2.2.2 承台横向加速度时程 |
4.2.2.3 桩土接触力 |
4.3 冻土层厚对桩-承台体系地震响应影响 |
4.3.1 竖向地震波荷载下单桩-承台体系动力响应 |
4.3.1.1 承台竖向位移时程 |
4.3.1.2 承台竖向加速度时程 |
4.3.1.3 桩身竖向应力云图 |
4.3.2 横向地震波荷载下单桩-承台体系动力响应 |
4.3.2.1 承台的横向位移时程 |
4.3.2.2 承台的横向加速度时程 |
4.3.2.3 桩土接触力 |
4.4 本章小结 |
第五章 双桩基础地震动力响应分析 |
5.1 引言 |
5.2 模型建立 |
5.3 竖向地震波荷载下双桩-承台体系动力响应 |
5.3.1 承台的竖向位移时程 |
5.3.2 承台的横向加速度时程 |
5.3.3 桩身竖向应力分析 |
5.4 横向地震波荷载下双桩-承台体系动力响应 |
5.4.1 承台横向位移时程 |
5.4.2 承台的横向加速度时程 |
5.4.3 桩土接触力 |
5.5 本章小结 |
结论与展望 |
一、主要结论 |
二、展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(7)季冻区正融粉质黏土的静动力特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题的研究背景及意义 |
1.2 国内外研究历史与现状 |
1.2.1 季冻区冻土静力特性研究现状 |
1.2.2 季冻区冻土动力特性研究现状 |
1.2.3 季冻区正融土体研究现状 |
1.3 前人不足和可以深入的地方 |
1.4 主要研究内容 |
1.5 小结 |
第2章 试验概况 |
2.1 正融土三轴实验设备 |
2.2 正融土三轴试验材料选取与确定 |
2.2.1 土样颗粒分析实验 |
2.2.2 土样液塑限实验及工程分类 |
2.2.3 土样击实试验 |
2.3 正融土三轴试样制备 |
2.3.1 试样制备 |
2.3.2 冻结时间的确定 |
2.4 小结 |
第3章 正融土静力特性试验探究 |
3.1 试验简介 |
3.1.1 试验原理 |
3.1.2 正融土静三轴试验步骤 |
3.1.3 试验方案设计 |
3.2 正融土应力应变关系分析 |
3.2.1 含水率对应力-应变曲线的影响 |
3.2.2 围压对应力-应变曲线的影响 |
3.2.3 冻结负温对应力-应变曲线的影响 |
3.2.4 顶端融化温度对应力-应变曲线的影响 |
3.3 正融土峰值强度分析 |
3.3.1 含水率对峰值强度的影响 |
3.3.2 围压对峰值强度的影响 |
3.3.3 温度效应对峰值强度的影响 |
3.4 考虑交互作用的显着性分析 |
3.4.1 考虑交互作用的显着性分析原理 |
3.4.2 分析结果 |
3.5 小结 |
第4章 正融土动力特性试验研究 |
4.1 试验简介 |
4.1.1 试验原理 |
4.1.2 正融土动三轴实验步骤 |
4.1.3 试验方案设计 |
4.2 正融土的变形特性 |
4.3 不同因素对临界动应力的影响 |
4.3.1 冻前含水率对正融土临界动应力的影响 |
4.3.2 围压对正融土临界动应力的影响 |
4.3.3 温度效应对正融土临界动应力的影响 |
4.4 不同因素对回弹模量的影响 |
4.4.1 冻前含水率对正融土回弹模量的影响 |
4.4.2 围压对正融土回弹模量的影响 |
4.4.3 温度效应对正融土回弹模量的影响 |
4.5 不同因素阻尼比的影响 |
4.5.1 冻前含水率对正融土阻尼比的影响 |
4.5.2 围压对正融土临界阻尼比的影响 |
4.5.3 温度效应对正融土阻尼比的影响 |
4.6 小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间所发表的学术成果 |
致谢 |
(8)列车荷载下回填黄土铁路路堤的动力响应及其长期强度与沉降研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 土体动力特性 |
1.2.2 路基材料动力特性及累积变形 |
1.2.3 路基动力响应及长期沉降 |
1.3 本文研究内容及创新点 |
1.3.1 本文主要研究内容 |
1.3.2 本文主要创新点 |
1.4 研究方案及技术路线 |
1.4.1 研究方案 |
1.4.2 技术路线 |
第二章 压实黄土的动力特性及静偏应力的影响 |
2.1 概述 |
2.2 试验概况 |
2.2.1 试样制备 |
2.2.2 试验设备 |
2.3 压实黄土的动力本构关系 |
2.3.1 工况设置 |
2.3.2 常规情况下的动应力-应变关系 |
2.3.3 静偏应力的影响 |
2.4 本章小结 |
第三章 低频振动荷载下压实黄土的累积变形及强度劣化 |
3.1 概述 |
3.2 累积应变及动力参数变异规律 |
3.2.0 加载程序及工况设置 |
3.2.1 累积应变 |
3.2.2 动模量 |
3.2.3 阻尼比 |
3.2.4 其他参数的影响 |
3.2.5 小结 |
3.3 变形及力学参数变异的微观机理 |
3.3.1 测试仪器及试样制备 |
3.3.2 宏观变形及动力参数变异特点 |
3.3.3 大振次列车荷载作用下压实黄土的微观结构变化 |
3.4 振动对压实黄土静力强度参数的影响 |
3.5 临界状态判别方法 |
3.5.1 几类常见土的特异性 |
3.5.2 基于动模量的稳定性区间划分 |
3.5.3 临界状态判别模式 |
3.5.4 小结 |
3.6 本章小结 |
第四章 列车运行情况下铁路路基动力响应的2.5D有限元模型 |
4.1 概述 |
4.2 线弹性介质中的波 |
4.2.1 无限空间中的体波 |
4.2.2 半无限空间中的面波 |
4.2.3 半无限空间弹性波的激发问题 |
4.3 2.5D数值模拟技术 |
4.3.1 动力问题的有限元解答 |
4.3.2 2.5D基本理论及算法验证 |
4.4 内源移动荷载下边界条件选取特点 |
4.5 粘弹性人工边界条件 |
4.5.1 柱面波在三维粘弹性介质中传播的应力场及其应用 |
4.5.2 基于复阻尼的人工边界条件 |
4.5.3 2.5D有限元中的应用效果 |
4.6 轨道不平顺 |
4.6.1 频域分析方法中不平顺的考虑 |
4.6.2 十自由度整车模型与路基系统的耦合 |
4.7 本章小结 |
第五章 列车运行荷载作用下黄土路基动力响应特征 |
5.1 概述 |
5.1.1 模型信息 |
5.1.2 路基参数的选取 |
5.1.3 研究内容 |
5.1.4 2.5D数值模拟方法的适用性讨论 |
5.2 路基动力响应规律 |
5.2.1 列车荷载作用下路基动力响应特点 |
5.2.2 参数分析 |
5.2.3 测点应力状态 |
5.3 地基加固措施对路基动力响应的影响 |
5.3.1 动力响应规律 |
5.3.2 路堤初始应力状态 |
5.3.3 测点应力状态 |
5.4 轨道不平顺对路基动力响应的影响 |
5.4.1 地表环境振动 |
5.4.2 地基内部动应力 |
5.4.3 动应力空间分布差异 |
5.5 本章小结 |
第六章 列车运行荷载作用下黄土路堤长期沉降规律 |
6.1 概述 |
6.2 列车运行荷载作用下黄土路堤的长期沉降 |
6.2.1 现有的沉降计算方法 |
6.2.2 路堤的长期沉降规律 |
6.3 填筑方案比选建议 |
6.4 本章小结 |
结论与展望 |
主要研究结论 |
展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(9)水热耦合作用下深部岩石动态力学特性及本构模型研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国内外岩石力学研究历程回顾 |
1.2.2 岩石动态力学试验研究现状 |
1.2.3 水热耦合作用下岩石静、动态力学特性研究现状 |
1.2.4 岩石能量耗散及损伤特性研究现状 |
1.2.5 岩石微观特性研究现状 |
1.2.6 岩石本构模型研究现状 |
1.2.7 进一步研究方向 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 不同温度处理后干湿状态下岩石静、动态力学特性及破坏模式 |
2.1 引言 |
2.2 岩石基本物理性质及试验仪器 |
2.2.1 岩石样品处理过程 |
2.2.2 纵波波速的测试 |
2.2.3 干密度和孔隙率测定 |
2.2.4 RMT试验装置 |
2.2.5 SHPB试验装置及动态数据处理 |
2.3 不同温度处理后干湿状态下岩石静、动态应力-应变曲线分析 |
2.3.1 不同温度处理后干湿状态下岩石静态应力-应变曲线分析 |
2.3.2 不同温度处理后干湿状态下岩石动态应力-应变曲线分析 |
2.4 不同温度处理后干湿状态下岩石静、动态强度和变形特性 |
2.5 不同温度处理后干湿状态下岩石静、动态破坏模式 |
2.6 本章小结 |
3 热-冷循环后岩石SHPB试验与分析 |
3.1 引言 |
3.2 热-冷循环后岩石基本物理性质 |
3.2.1 岩石样品处理过程 |
3.2.2 纵波波速的测试 |
3.2.3 干密度和孔隙率测定 |
3.3 热-冷循环后岩石动态应力-应变曲线分析 |
3.4 热-冷循环后岩石动态强度和变形特性 |
3.5 热-冷循环后岩石的动态破坏模式及破碎特征 |
3.6 热-冷循环后岩石损伤特性 |
3.7 本章小结 |
4 水热耦合作用下岩石的动态能量耗散特性 |
4.1 引言 |
4.2 岩石动态能量耗散计算方法 |
4.3 水热耦合作用下岩石总输入应变能与循环次数的关系 |
4.4 水热耦合作用下岩石动态压缩破坏过程各阶段能量特征指标 |
4.5 水热耦合作用下岩石动态压缩破坏过程各阶段能量耗散率 |
4.6 基于能量的岩石水热耦合损伤 |
4.7 本章小结 |
5 水热耦合作用下岩石静、动态微观特性试验与分析 |
5.1 引言 |
5.2 水热耦合作用下岩石的XRD试验分析 |
5.2.1 XRD仪器及基本原理 |
5.2.2 不同温度处理后岩石物相特征的影响 |
5.2.3 热-冷循环后岩石物相特征的影响 |
5.3 水热耦合作用下岩石的SEM试验分析 |
5.3.1 SEM仪器及基本原理 |
5.3.2 不同温度处理后岩石的微观结构特征 |
5.3.3 热-冷循环后岩石的微观结构特征 |
5.4 水热耦合作用下岩石的宏观特性与微观特征分析 |
5.4.1 水、温度以及外力对岩石静、动态宏观和微观特征的影响 |
5.4.2 水热耦合作用下岩石动态宏观和微观特征分析 |
5.5 本章小结 |
6 水热耦合作用下基于损伤演化的岩石动态本构模型 |
6.1 引言 |
6.2 水热耦合作用下岩石的损伤演化规律 |
6.2.1 损伤演化方程计算方法 |
6.2.2 水热耦合作用下岩石的损伤演化曲线 |
6.2.3 水热耦合作用下岩石的总损伤率演化曲线 |
6.3 水温耦合作用下基于损伤演化的岩石动态本构模型 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介及读研期间主要科研成果 |
(10)季冻区油页岩废渣路基填土动力特性及变形特征研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景 |
1.2 研究意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 油页岩废渣在道路路基工程中的应用研究 |
1.3.2 道路改良路基填土方法研究 |
1.3.3 路基填土抗冻融特性的研究现状 |
1.4 研究内容与技术路线 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
第2章 油页岩废渣路基填土物理化学性能及环境影响评价研究 |
2.1 引言 |
2.2 油页岩废渣路基填土原材料的基本物理、化学性能 |
2.2.1 原材料基本性能 |
2.2.2 原材料的颗粒分析 |
2.2.3 原材料的液塑限指标 |
2.2.4 原材料的化学组成 |
2.2.5 原材料的SEM电子扫描细观结构 |
2.3 油页岩废渣路基填土的配合比确定 |
2.3.1 油页岩废渣路基填土的配合比确定试验 |
2.3.2 油页岩废渣路基填土的制备流程 |
2.4 油页岩废渣路基填土的颗粒结构和化学组成分析 |
2.5 油页岩废渣、粉煤灰改良填土的环境影响评价 |
2.6 章节小节 |
第3章 油页岩废渣路基填土的路用性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 不同压实度及浸水非浸水条件下CBR承载比测定试验 |
3.2.1 试样准备及试验设定 |
3.2.2 粉质黏土及油页岩废渣路基土CBR试验结果 |
3.2.3 粉质黏土和油页岩废渣路基土CBR评价及影响因素分析 |
3.3 不同应力条件下回弹模量的测定试验 |
3.3.1 试样制备及试验设定 |
3.3.2 粉质黏土及油页岩废渣路基土的动回弹模量测试结果 |
3.3.3 粉质黏土及油页岩废渣路基土的回弹模量影响因素分析 |
3.4 油页岩废渣改良土回弹模量的预估模型 |
3.4.1 基于应力状况的动回弹模量预估模型 |
3.4.2 改良土的静、动回弹模量关系研究 |
3.4.3 基于CBR承载比的动回弹模量预测模型 |
3.5 油页岩废渣路基的结构设计 |
3.6 章节小节 |
第4章 油页岩废渣路基填土的动力特性试验研究 |
4.1 引言 |
4.2 动力性能测定试验 |
4.2.1 试验仪器及试验制备 |
4.2.2 试验方案设计 |
4.3 油页岩废渣路基填土的动强度特性 |
4.4 油页岩废渣路基填土的动剪切强度参数特性 |
4.4.1 动剪切参数的求解原理及方法 |
4.4.2 油页岩废渣路基土的动剪切参数变化趋势分析 |
4.5 油页岩废渣路基填土的动模量特性 |
4.5.1 油页岩废渣路基土的动荷载试验的稳定性验算 |
4.5.2 基于Hardin-Drnevich本构模型的动模量分析 |
4.5.3 动模量归一化模型及最大动模量模型 |
4.6 与以往研究结果对比 |
4.7 章节小节 |
第5章 冻融循环下油页岩废渣路基填土动力特性及细观机理研究 |
5.1 引言 |
5.2 冻融循环试验方法标准确定 |
5.3 冻融循环试下油页岩废渣填土的动力性能研究 |
5.3.1 冻融循环后动回弹模量研究 |
5.3.2 冻融循环后的动强度研究 |
5.3.3 冻融循环后油页岩废渣路基土动力特性显着性分析 |
5.3.4 油页岩废渣路基填土动力性能的冻融损伤度分析 |
5.3.5 油页岩废渣路基土的冻融损伤度预测 |
5.4 油页岩废渣路基土冻融循环后细观分析 |
5.4.1 样品制备和试验方案 |
5.4.2 细观结构的定性分析 |
5.4.3 土体细观定量分析方法 |
5.4.4 油页岩废渣路基土的孔隙细观量化分析结果 |
5.5 油页岩废渣路基填土宏观力学特性与细观结构参数关系分析 |
5.5.1 关联度分析 |
5.5.2 BP人工神经网络分析模型 |
5.6 章节小节 |
第6章 油页岩废渣路基填土多次循环荷载下变形特征研究 |
6.1 引言 |
6.2 油页岩废渣路基土的循环荷载试验 |
6.2.1 循环荷载试验的加载形式 |
6.2.2 油页岩废渣路基填土的大次数循环荷载试验设计 |
6.2.3 试验数据的提取及破坏准则 |
6.3 油页岩废渣路填土总体变形安定性分析 |
6.3.1 加载响应波形验证 |
6.3.2 土样总体变形的安定性分析 |
6.3.3 土样轴向总应变特征分析 |
6.4 油页岩废渣路基土的竖向塑性累积应变影响因素分析 |
6.4.1 应力条件对试样土的塑性累积应变的影响 |
6.4.2 冻融循环对试样土的塑性累积应变的影响 |
6.4.3 循环荷载次数对试样土的塑性累积应变的影响 |
6.5 油页岩废渣路基填土的竖向塑性累积应变预测模型 |
6.6 油页岩废渣路基土多次环荷载下刚度及回弹模量变化 |
6.6.1 多次数循环荷载下试样土刚度变化分析 |
6.6.2 多次数循环荷载下试样土动回弹模量变化分析 |
6.7 油页岩废渣路基土的循环荷载试验结果与以往研究对比 |
6.8 章节小节 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 不足及展望 |
参考文献 |
作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
致谢 |
四、振动荷载作用下冻土结构弱化机理研究(论文参考文献)
- [1]高温冻土在交通荷载下动力学特性和蠕变变形研究[D]. 金言. 内蒙古工业大学, 2021(01)
- [2]动荷载作用下冻土孔隙水压力变化与变形特性研究[D]. 李正. 兰州理工大学, 2021(01)
- [3]中国路基工程学术研究综述·2021[J]. Editorial Department of China Journal of Highway and Transport;. 中国公路学报, 2021(03)
- [4]冻融循环作用下高含水率黄土动力变形特性研究[D]. 刘富强. 兰州大学, 2021(09)
- [5]季冻区粉质黏土路基变形监测技术及稳定性评价[D]. 程有坤. 东北林业大学, 2021
- [6]地震荷载作用下高含冰冻土地区桩基础动力响应分析[D]. 霍晓辉. 华南理工大学, 2020(02)
- [7]季冻区正融粉质黏土的静动力特性研究[D]. 邢辰. 河北建筑工程学院, 2020(01)
- [8]列车荷载下回填黄土铁路路堤的动力响应及其长期强度与沉降研究[D]. 王瑞. 长安大学, 2019(07)
- [9]水热耦合作用下深部岩石动态力学特性及本构模型研究[D]. 张蓉蓉. 安徽理工大学, 2019(01)
- [10]季冻区油页岩废渣路基填土动力特性及变形特征研究[D]. 张仰鹏. 吉林大学, 2019(06)