城市固体废弃物动力特性试验研究

论文摘要

随着经济的发展,我国的城市化进程越来越快,城市人口越来越多,城市固体废弃物(MSW)的产生量也是逐年增加,城市固体废弃物的处理成了人们关心的问题。其中卫生填埋法是一种广泛采用的城市垃圾处理技术,也是最经济有效的方法之一。垃圾填埋场的规模逐步扩大,垃圾存储量逐年增多,对垃圾填埋场的安全性带来了影响,尤其是在地震情况下,其发生滑坡,坍塌的可能性大增,因此研究城市固体废弃物的动力特性也是当前的重要任务。论文结合国家自然科学基金重点项目：“城市垃圾填埋场固、液、气相互作用及土力学机理(编号：50538080)”对城市固体废弃物的残余变形,动剪切模量、阻尼比,以及上述特性随降解度的变化规律。主要研究内容如下：利用高精度中型三轴仪对城市固体废弃物模拟料进行残余变形试验研究,采用改进的沈珠江模型对MSW的残余变形模型参数进行拟合,在此基础上,讨论了不同破坏标准下的应力水平对模型参数的影响,建议了适合MSW的应力水平指数。MSW属于应变硬化型材料,应力和应变曲线没有明显的峰值,不同破坏标准条件下,相同固结比的MSW具有不同的应力水平,因此建议用固结应力比来代替应力水平,提出了适用于MSW的修改模型,修改后的模型不必考虑破坏标准对残余变形参数的影响,应用更加方便。由于MSW为应变硬化型材料,必须定义其破坏标准作为确定强度参数的依据。本文对不同降解度的城市固体废弃物进行了静力试验,得出了在不同破坏标准下的强度参数值,并且对不同降解度MSW的强度参数值做了比较,依据这些参数,计算出了不同降解度,不同破坏标准下的应力水平值,为残余变形模型的改进提供了可靠数据。对于不同降解度的城市固体废弃物,分别利用改进后的适合MSW的残余变形模型对模型参数进行整理,比较了固结比、降解度、动应力等各种因素对残余变形参数的影响。在改进模型中,重新确定了固结比指数值,使其更加适用于不同降解度的MSW残余变形特性。不同降解度的城市固体废弃物的动剪切模量和阻尼比也不同。利用循环三轴试验对不同降解度的MSW进行动力试验试验研究,得出了动剪切模量、阻尼比参数规律。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 研究内容及意义
• 2 三轴仪简介及试验方法
• 2.1 引言
• 2.2 试验仪器介绍
• 2.2.1 设备构成和性能指标
• 2.2.2 主要特色
• 2.2.3 系统测试精度验证
• 2.3 试验原理与试验内容
• 2.3.1 动三轴试验原理
• 2.4 动三轴变形试验工作内容
• 2.4.1 试样制备
• 2.4.2 试验内容
• 2.5 小结
• 3 城市固体废弃物残余变形试验研究
• 3.1 残余变形模型简介
• 3.2 试验材料、设备及试验方法
• 3.2.1 试验材料
• 3.2.2 真实料与模拟料的比较验证
• 3.3 MSW的残余变形试验
• 3.3.1 试验原理
• 3.3.2 试验步骤
• 3.3.3 试验成果
• 3.3.4 动力试验
• 3.4 试验结果分析
• 3.4.1 残余变形试验结果
• 3.4.2 残余变形数据分析
• 3.4.3 沈珠江模型改进
• 3.5 引入固结比的MSW修改残余变形模型
• 3.6 小结
• 4 降解度对MSW残余变形的影响
• 4.1 不同降解度城市固体废弃物残余变形试验
• 4.1.1 不同降解度试样的制备
• 4.1.2 不同降解度MSW静力试验结果
• 4.1.3 不同降解度MSW残余变形试验结果
• 4.2 不同降解度城市固体废弃物残余变形试验数据整理
• 4.3 修改模型在不同降解度MSW残余变形分析中的应用
• 4.4 小结
• 5 不同降解度的MSW动模量与阻尼比试验研究
• 5.1 引言
• 5.2 试样的制备
• 5.3 动三轴试验原理
• 5.4 MSW动模量随降解度的变化关系
• 5.5 MSW阻尼比随降解度的变化规律
• 5.6 小结
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间参与的课题及发表的学术论文情况
• 致谢