基于室內(nèi)試驗(yàn)的土體流變本構(gòu)模型及其應(yīng)用研究.pdf

1、由于軟黏土具有較為明顯流變特性，而實(shí)際工程中的橋梁基礎(chǔ)常常會遇到這類流變特性明顯的軟弱土層，以往的橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方法只關(guān)注其短期承載性能，忽略軟黏土的流變特性，這點(diǎn)可能會成為工程耐久性的一種潛在的威脅。故研究軟土的流變特性、尋找合適的流變本構(gòu)模型并確定模型參數(shù)對于工程長期性能的研究和探尋合理實(shí)用的考慮基礎(chǔ)時(shí)效變形的設(shè)計(jì)方法具有指導(dǎo)意義。本文依托973計(jì)劃項(xiàng)目《特大跨橋梁全壽命災(zāi)變控制與性能設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)研究》的第四子課題《復(fù)雜環(huán)境下深水基礎(chǔ)承

2、載行為演變與長期性能設(shè)計(jì)》，結(jié)合望東長江公路大橋工程，對該工程中涉及的淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土展開三軸固結(jié)不排水剪切試驗(yàn)研究及三軸固結(jié)不排水蠕變試驗(yàn)研究。
　　本文主要研究工作和結(jié)論如下:
　　(1)對該淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土進(jìn)行三軸固結(jié)不排水剪切試驗(yàn)，分析研究其強(qiáng)度、變形及孔隙水壓力變化特性，確定其常規(guī)物理力學(xué)參數(shù)。
　　(2)在相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)有試驗(yàn)條件制定可操作性較強(qiáng)的蠕變試驗(yàn)方案，對淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土進(jìn)行三軸固結(jié)不排水蠕變試

3、驗(yàn)，分別使用線性法與陳氏法兩種方法處理分級加載的蠕變試驗(yàn)數(shù)據(jù)得到分別加載的蠕變曲線，分析比較了這兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)陳氏法處理所得結(jié)果更加適合本文中的試驗(yàn)對象——具有明顯非線性流變特性的淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土。
　　(3)分別利用兩種經(jīng)驗(yàn)蠕變速率方程與雙曲線模型擬合的偏應(yīng)力—瞬時(shí)應(yīng)變關(guān)系結(jié)合構(gòu)造的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ团c兩種線性黏彈性流變模型擬合本次試驗(yàn)所得蠕變曲線，確定了這些模型相對應(yīng)的參數(shù)。
　　(4)利用三參量黏彈性模型計(jì)算分析單樁與群樁

4、在考慮土的蠕變效應(yīng)時(shí)的承載性能的變化。單樁計(jì)算結(jié)果表明參數(shù)ηk的變化影響沉降發(fā)展到穩(wěn)定值需要的時(shí)間，而不影響沉降的初始值與最終值;參數(shù)Gk的變化不影響沉降的初始值，但會影響沉降的穩(wěn)定值及沉降發(fā)展到穩(wěn)定值所需要的時(shí)間;參數(shù)G1的變化影響沉降的初始值與穩(wěn)定值，但不影響土體蠕變引起的沉降值，也不影響沉降發(fā)展到穩(wěn)定值所需要的時(shí)間。群樁計(jì)算結(jié)果表明在黏彈性地基中帶剛性承臺的高樁群樁中各基樁的樁頂反力隨時(shí)間的變化很小，可近似認(rèn)為其不隨時(shí)間變化。