昆明盆地泥炭土流变特性与本构模型研究

论文摘要

土的形成原因与其周围自然环境是密切相关的。昆明地处滇池流域,在漫长的年代里,这里一直分布着众多的河流与湖泊,生长着大量的水生与湿生植物,它们的残体在经历了沼泽化及年长日久的沉积作用后,最终在该地区形成了广泛分布的含有大量有机质的泥炭土。流变性是软土的重要工程特性之一。昆明盆地泥炭土作为一种特殊的软土,同样表现出了较强的流变性,这在许多昆明已建项目中都有所体现。然而,目前关于昆明盆地泥炭土的流变性研究仍处于初期阶段,工程实际中仍把它作为弹性或弹塑性体来对待,这与工程实际表现是不相符的。随着昆明经济的蓬勃发展,在建、欲建项目不断增多,使得本就紧张的用地日显稀缺,许多项目不得不建在泥炭土层之上,为了减少因泥炭土发生流变给建筑物带来的隐患,亟需加强对昆明盆地泥炭土流变特性的研究。鉴于此,本文围绕昆明盆地泥炭土流变特性这一课题展开了研究,具体内容和结论如下：第一、本次研究以昆明盆地泥炭土为研究对象,对其进行了改进的室内恒载加载蠕变试验和恒载卸载蠕变试验,并通过分析蠕变试验加载方式的优缺点,在加载试验中采用了分别加载与分级加载同时进行的加载方式。整理试验中所得数据,得到了加载蠕变曲线和卸载蠕变曲线,并对其进行分析,发现昆明盆地泥炭土流变特性显著。第二、以蠕变曲线为基础,对整理出的应力-应变等时曲线进行分析,把昆明盆地泥炭土的蠕变变形分为线性粘弹性变形、线性粘塑性变形和非线性粘塑性变形,对线性变形采用模型理论进行建模,对非线性变形采用了幂函数形式的经验模型进行建模,并对模型中参数进行了求解。把实测值与所建模型计算值进行对比,取得了较好的效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 论文课题的提出
• 1.3 国内外土流变学研究概况
• 1.4 土体流变本构模型的研究
• 1.5 本文研究思路及工作内容
• 第二章 土的流变理论
• 2.1 土的流变学研究内容
• 2.2 土的非线性蠕变变形分析
• 2.3 线性流变模型理论
• 2.4 非线性流变模型理论
• 2.5 简化的半理论半经验非线性流变模型结构
• 2.6 本章小结
• 第三章 昆明盆地泥炭土室内蠕变试验及其分析
• 3.1 试验目的
• 3.2 试验用泥炭土取土地点及其物理力学性质
• 3.3 昆明盆地泥炭土的矿物成分与微观结构
• 3.4 蠕变试验仪器和试验过程
• 3.5 试验结果分析
• 3.6 本章小结
• 第四章 昆明盆地泥炭土的非线性流变本构模型研究
• 4.1 非线性流变本构模型建模思路
• 4.2 昆明盆地泥炭土非线性流变特性分析
• 4.3 昆明盆地泥炭土非线性流变本构模型
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 本文主要结论
• 5.2 研究展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录A （攻读学位期间发表论文目录）