工程地质学报
工程地質學報
공정지질학보
2013年
2期
317-323
,共7页
黄土状土%微观结构%Weibull分布%损伤门槛%本构模型
黃土狀土%微觀結構%Weibull分佈%損傷門檻%本構模型
황토상토%미관결구%Weibull분포%손상문함%본구모형
通过扫描电镜和偏光显微镜对不同方向切面试样的观察,分析了损伤前后黄土状土微观结构的变化.分析结果表明:受力前黄土状土呈粒状架空接触结构,石英、长石、伊利石及高岭石等矿物在试样中分布杂乱无定向性.黄土状土的单轴压缩过程分为3个阶段:第一阶段为压密阶段,此阶段土体中微裂隙闭合,大孔隙变成为微孔隙;第二阶段为峰值应力前开始损伤阶段,此阶段土体微结构转为镶嵌微孔微胶结结构,颗粒之间产生滑移,原有和新生的小裂隙变宽、变长;第三阶段峰值应力后损伤快速发展,孔洞、裂隙连通,矿物发生明显定向.在此基础上,利用黄土状土微元强度服从Weibull随机分布的特点,运用统计损伤理论,并考虑到黄土状土的含水率、损伤门槛的影响,建立了考虑损伤门槛的损伤本构方程.以黄土状土的单轴压缩试验结果作为实例,进行了验证.理论计算结果与试验结果对比表明,该模型能够较好地描述黄土状土的变形破坏全应力-应变试验曲线.
通過掃描電鏡和偏光顯微鏡對不同方嚮切麵試樣的觀察,分析瞭損傷前後黃土狀土微觀結構的變化.分析結果錶明:受力前黃土狀土呈粒狀架空接觸結構,石英、長石、伊利石及高嶺石等礦物在試樣中分佈雜亂無定嚮性.黃土狀土的單軸壓縮過程分為3箇階段:第一階段為壓密階段,此階段土體中微裂隙閉閤,大孔隙變成為微孔隙;第二階段為峰值應力前開始損傷階段,此階段土體微結構轉為鑲嵌微孔微膠結結構,顆粒之間產生滑移,原有和新生的小裂隙變寬、變長;第三階段峰值應力後損傷快速髮展,孔洞、裂隙連通,礦物髮生明顯定嚮.在此基礎上,利用黃土狀土微元彊度服從Weibull隨機分佈的特點,運用統計損傷理論,併攷慮到黃土狀土的含水率、損傷門檻的影響,建立瞭攷慮損傷門檻的損傷本構方程.以黃土狀土的單軸壓縮試驗結果作為實例,進行瞭驗證.理論計算結果與試驗結果對比錶明,該模型能夠較好地描述黃土狀土的變形破壞全應力-應變試驗麯線.
통과소묘전경화편광현미경대불동방향절면시양적관찰,분석료손상전후황토상토미관결구적변화.분석결과표명:수력전황토상토정립상가공접촉결구,석영、장석、이리석급고령석등광물재시양중분포잡란무정향성.황토상토적단축압축과정분위3개계단:제일계단위압밀계단,차계단토체중미렬극폐합,대공극변성위미공극;제이계단위봉치응력전개시손상계단,차계단토체미결구전위양감미공미효결결구,과립지간산생활이,원유화신생적소렬극변관、변장;제삼계단봉치응력후손상쾌속발전,공동、렬극련통,광물발생명현정향.재차기출상,이용황토상토미원강도복종Weibull수궤분포적특점,운용통계손상이론,병고필도황토상토적함수솔、손상문함적영향,건립료고필손상문함적손상본구방정.이황토상토적단축압축시험결과작위실례,진행료험증.이론계산결과여시험결과대비표명,해모형능구교호지묘술황토상토적변형파배전응력-응변시험곡선.