主应力轴旋转下黄土的力学特性及本构模型

目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 国内外研究现状及分析 3
1.2.1 主应力轴旋转试验研究现状 3
1.2.2 各向异性强度准则研究现状 5
1.2.3 各向异性本构关系研究现状 7
1.3 主应力轴旋转涉及的工程领域 9
第2章 黄土的基本特征 11
2.1 黄土的地质特征 11
2.1.1 黄土的分布及物理特征 11
2.1.2 黄土的地层划分 12
2.2 黄土的微结构特征 13
2.2.1 黄土的微结构特征及骨架颗粒形态 13
2.2.2 黄土骨架颗粒的连接形式 14
2.2.3 黄土骨架颗粒的排列方式和孔隙 15
2.2.4 黄土的微结构分类 15
2.2.5 黄土的胶结物质和胶结类型 16
2.3 黄土的物理性质 17
2.4 黄土的力学性质 19
2.4.1 黄土的压缩变形特性 19
2.4.2 黄土的抗剪强度特性 23
2.4.3 黄土的抗拉特性 26
2.4.4 黄土的渗透特性 27
2.5 黄土的强度指标及其变化规律 29
2.5.1 黄土强度指标的变化规律 29
2.5.2 黄土抗剪强度指标的变化范围 32
2.5.3 黄土的残余强度 32
2.5.4 黄土强度指标的选用问题 34
2.6 离石黄土力学性质试验 35
2.6.1 依托工程地质条件分析 35
2.6.2 试样的选取与制作 36
2.6.3 离石黄土的物理性质试验 37
2.6.4 离石黄土的力学性质试验 37
2.6.5 离石黄土的应力-应变关系分析 39
2.6.6 离石黄土强度特性分析 46
2.7 本章小结 46
第3章 空心圆柱仪应力路径实现能力 48
3.1 概述 48
3.2 基本应力与各加载参数的关系 49
3.3 主应力轴固定不变的应力路径实现 52
3.4 主应力轴连续旋转的应力路径实现 54
3.5 主应力轴连续心形旋转的应力路径实现 57
3.6 本章小结 60
第4章 主应力轴定向剪切下黄土的强度、变形及非共轴特性 61
4.1 概述 61
4.2 试验仪器与试验方案 61
4.2.1 试验仪器 61
4.2.2 试样应力状态及试验参数 62
4.2.3 试样选取 65
4.2.4 制样仪器及制样方法 66
4.2.5 试样饱和固结 70
4.2.6 试验方案 71
4.3 重塑黄土定向剪切试验结果分析 72
4.3.1 应力路径实现 72
4.3.2 应力-应变发展规律 75
4.3.3 孔压发展规律 84
4.3.4 非共轴特性 87
4.4 原状黄土定向剪切试验结果分析 90
4.4.1 应力路径实现 90
4.4.2 应力-应变发展规律 92
4.4.3 孔压发展规律 94
4.4.4 非共轴特性 97
4.5 本章小结 98
第5章 主应力轴连续旋转下黄土的变形及非共轴特性 100
5.1 概述 100
5.2 主应力轴连续旋转应力路径和试验方案 100
5.2.1 应力路径 100
5.2.2 试验方案 101
5.3 饱和重塑黄土主应力轴连续旋转 102
5.3.1 应力路径实现 102
5.3.2 孔压发展规律 105
5.3.3 应变发展规律 108
5.3.4 应力-应变发展规律 112
5.3.5 非共轴特性 114
5.4 常含水率重塑黄土主应力轴连续旋转 118
5.4.1 应力路径实现 118
5.4.2 应变发展规律 120
5.4.3 应力-应变发展规律 127
5.4.4 非共轴特性 131
5.5 本章小结 136
第6章 交通荷载作用下考虑主应力轴连续旋转的黄土动力特性试验 137
6.1 概述 137
6.2 交通荷载引发土体单元应力路径分析 137
6.3 考虑主应力轴连续旋转试验方案 139
6.3.1 试验方案 139
6.3.2 加载路径曲线 140
6.4 考虑主应力轴连续旋转饱和重塑黄土应变、孔压发展规律 141
6.4.1 应力-应变滞回曲线 141
6.4.2 应变发展规律 142
6.4.3 孔压发展规律 145
6.5 考虑主应力轴连续旋转不同含水率重塑 黄土应变发展规律 149
6.6 考虑主应力轴连续旋转重塑黄土应变累积经验方程 154
6.7 本章小结 158
第7章 考虑主应力方向的黄土各向异性强度准则 160
7.1 概述 160
7.2 各向同性强度准则 160
7.2.1 各向同性线性强度准则 160
7.2.2 各向同性非线性强度准则 165
7.2.3 试验验证 167
7.3 各向异性SMP准则 168
7.3.1 组构张量 168
7.3.2 各向异性参数 168
7.3.3 各向异性函数 171
7.3.4 各向异性SMP准则的形式 172
7.3.5 参数确定 172
7.3.6 ASMP在各向异性土材料中的应用 173
7.4 各向异性非线性统一强度准则 175
7.4.1 各向异性非线性统一强度准则的形式 175
7.4.2 n1、n2对AUNS准则的影响 175
7.4.3 空心扭剪试验AUNS准则强度预测 177
7.4.4 AUNS准则参数确定 178
7.4.5 AUNS准则验证 180
7.5 本章小结 183
第8章 考虑主应力轴旋转的黄土各向异性本构模型 184
8.1 概述 184
8.2 各向同性三维本构模型 184
8.2.1 屈服面 184
8.2.2 硬化规律 187
8.2.3 剪胀规律及流动法则 187
8.2.4 本构方程 187
8.2.5 模型参数及确定 189
8.2.6 模型验证 190
8.3 各向异性三维本构模型 194
8.3.1 屈服面 194
8.3.2 硬化规律 195
8.3.3 剪胀规律及流动法则 195
8.3.4 本构方程 196
8.3.5 模型参数及确定 198
8.3.6 模型验证 199
8.4 饱和黄土剪切试验验证 201
8.5 本章小结 207
参考文献 208