三剪统一强度准则在岩土工程中的应用

论文摘要

本文主要讲述三剪统一强度准则在岩土工程中的应用。运用三剪统一强度准则对灰土挤密桩的应力进行了分析,并分析了灰土挤密桩孔壁内压与挤密半径的关系,得出了新的统一解。结果表明采用三剪统一强度准则分析挤密过程中土体弹塑性发展状况时,能更好地节省材料；基于三剪统一强度准则,求解了岩基极限承载力,得出岩基承载力计算公式,得出岩基承载力随中间主应力系数b的增大而减小,证实了中间主应力对地基极限承载力有显著的影响；应用三剪统一强度理论准则,对空间三向应力状态的轴对称混凝土板的冲切强度进行分析,得出破坏荷载随强度理论系数b值的增大而增大,并且将其结果与Mohr-Coulomb准则的结果进行了比较,得出该准则的计算值更加接近试验值和实际值；应用三剪统一强度准则对路基的临界填土高度进行计算,结果表明采用三剪强度准则相对于没有考虑中间主应力的Mohr-Coulomb准则来说,可是地基承载力提高17%-50%,证明了采用该准则计算路基临界高度的准确性；基于三剪统一强度准则对公路隧道围岩抗力系数进行分析,求解了围岩抗力系数的计算表达式。综上所述,采用三剪统一强度准则来解决工程问题时,考虑了中间主应力的影响,同时也克服了双重滑移角的问题,从而使推导出来的结果更加符合实际。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 背景及研究意义
• 1.2 研究现状
• 1.3 本文的工作
• 第二章 三剪统一强度准则简介
• 2.1 三剪统一强度准则表达式
• 2.2 三剪统一强度准则的极限线
• 2.2.1 π平面上的极限
• 2.2.2 平面应力状态下的极限线
• 2.2.3 σ-τ组合应力状态下的极限线
• 2.3 三剪统一强度准则在σ-τ平面上的应力摩尔圆
• 2.4 三剪统一强度准则的中间主应力效应曲线
• 2.5 小结
• 第三章 基于三剪统一强度准则的灰土挤密桩应力分析
• 3.1 引言
• 3.2 孔周土体应力分析
• 3.2.1 弹塑性分析
• 3.3 塑性挤密半径和孔壁内压的关系
• 3.4 小结
• 第四章 应用三剪统一强度准则求解岩基极限承载力
• 4.1 引言
• 4.2 三剪统一强度准则
• 4.3 岩基承载力
• 4.3.1 模型建立
• 4.3.2 承载力计算
• 4.4 算例分析
• 4.5 小结
• 第五章 考虑空间三向应力的轴对称混凝土板冲切分析
• 5.1 引言
• 5.2 三剪统一强度理论介绍
• 5.3 方法一
• 2=1/2（σ₁+σ₃）情况下三剪统一强度理论冲切破坏'>5.3.1 中间主应力σ₂=1/2（σ₁+σ₃）情况下三剪统一强度理论冲切破坏
• 5.3.2 σ-τ平面内三剪统一强度准则的强度包络线方程表达式
• 5.3.3 混凝土板的极限冲切荷载
• 5.3.4 算例
• 5.4 方法二
• 2=σ₃+m/2（σ₁-σ₃）情况下三剪统一强度理论冲切破坏'>5.4.1 中间主应力σ₂=σ₃+m/2（σ₁-σ₃）情况下三剪统一强度理论冲切破坏
• 5.4.2 算例
• 5.5 结语
• 第六章 基于三剪统一强度理论的路基临界填土高度计算分析
• 6.1 引言
• 6.2 施工过程中的应力分析
• 6.3 施工过程中地基临界填土高度计算
• 6.4 工程实例计算及对比
• 6.5 小结
• 第七章 基于三剪统一强度准则的公路隧道围岩抗力系数计算
• 7.1 引言
• 7.2 三剪统一强度理论的屈服条件
• 7.2.1 弹性阶段
• 7.2.2 塑性阶段
• 7.3 均布内压力作用的圆形孔口弹塑性应力分析
• 7.3.1 塑性区内的应力分析
• 3'>7.3.2 塑性区的外半径r₃
• 3处的应力和位移u_r3'>7.3.3 塑性区外半径r₃处的应力和位移u_r3
• r'>7.3.4 塑性区位移u_r
• 7.3.5 围岩抗力系数K的计算式
• 7.4 讨论
• 7.5 小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果