一、平面应变仪的研制及试验实测分析（论文文献综述）
吴浩杰[1]（2021）在《基于图像测量的三轴土样变形特性研究》文中研究说明土工三轴试验是测试土体强度、应力应变特性的重要手段,由于端部约束、端部接触问题的影响,常规土工三轴试验难以准确反映出土样的实际应力应变特征。本文将基于图像的三维重建技术运用到土工三轴试验中,通过基于图像的三维重建技术对三轴土样的变形进行非接触式三维测量,为实现土样变形的准确测量寻求一种新的测量方法。具体研究结果如下:（1）探讨了基于图像的三维重建技术的基本原理,将图像测量技术运用到土工三轴试验中时,空气、有机玻璃压力室、水造成的折射效应会引起图像测量的误差。总结了常见的折射校正方法,建立了基于光线追踪的三维折射模型修正折射误差,通过消除折射后的土样三维模型提取土样的变形信息。（2）通过空气中的精度验证试验以及三轴试验的模拟试验对图像测量技术在三轴试验中的测量精度进行探讨,并对影响测量精度的因素展开讨论。试验结果表明:图像测量技术在空气中的测量精度为0.02 mm;利用基于光线追踪的三维折射模型能有效地减小折射造成的图像测量误差,修正后的轴向测量平均误差为0.144 mm,径向测量平均误差为0.140 mm,满足三轴试验要求。相机成像误差、三维折射校正误差是造成测量误差的主要影响因素,通过相机校正、补光处理、优化三维折射校正模型等措施以大大的提高图像测量技术在土工三轴试验中的测量精度。（3）在不固结不排水三轴剪切试验中同时运用常规测量方法和图像测量方法对土样的轴向变形和径向变形进行测量,对两种测量方法的分析对比表明:常规测量方法测量得到整体变形不能很好的反映出土样的实际变形,借助基于图像的三维重建技术构建土样的三维模型,提取土样的变形信息,更真实的反映出土样的不均匀变形,获取土样更真实的应力-应变特征。（4）通过图像测量的三维重建技术追踪三轴土样的剪切破坏过程,试验结果表明:土样的剪切破坏由土样的局部应变发展演化,最终形成具有一定方向和宽度、贯穿土样的不均匀变形带。利用图像测量技术对土样的局部变形进行测量,克服了常规三轴试验难以实现的土样局部变形测量,为土样的局部化研究提供一种新的测量手段。
张亮[2]（2020）在《堆石料的临界状态特性及颗粒破碎本构模型研究》文中进行了进一步梳理堆石料在巨大水荷载及自重作用下所发生的颗粒破碎现象,对其应力应变行为会产生影响。由于现有的高质量、轴应变做到约25%的常规三轴试验数据稀少,使得本构模型的推导以及模型参数的确定存在一定困难。低围压下的试验数据,会导致算出的坝体变形偏小,不利于大坝的安全评估。因此,研究常规三轴应力路径下的颗粒破碎本构模型,是当今工程中亟待解决的问题。本文选取水布垭坝作为工程实例,采集其筑坝堆石料进行了常规三轴试验,研究了堆石料的应力应变特性,并构建了一个能考虑堆石料颗粒破碎的本构模型。论文完成的主要工作有:1)选取采自世界上已建成的最高面板堆石坝—水布垭坝的筑坝材料,进行试验室大型三轴试验,获得了9组新的比较准确的应力应变数据,并对获得的常规三轴试验数据进行了复核。2)通过整理分析高质量的三轴试验数据,得到了堆石料颗粒破碎的应力应变规律,包括:验证了:（1）堆石料的临界状态孔隙比Ecs与其平均主应力p呈对数直线关系;（2）堆石料的临界状态剪应力q与平均主应力p呈幂函数关系;（3）堆石料的摩擦角与颗粒破碎率之间满足幂函数关系,且随着颗粒破碎率的增大,其内摩擦角减小。同时发现:（1）堆石料的颗粒破碎率Br与围压σ3呈幂函数关系;（2）堆石料的临界状态应力比Mf与围压σ3呈对数关系。且该公式预测结果表明,堆石料在高围压下也会发生一定程度的颗粒破碎,但远没有想象中的剧烈。3)首次提出了“体应变不变”是判断高围压下有大量颗粒破碎发生的堆石料是否达到临界状态的最佳标准,抛弃了传统临界状态理论中的“剪应力不变”标准。4)对试验室先前提出的Wan和Guo公式进行了校核和修正,引入颗粒破碎率修正项后,中、高围压下三轴数据的拟合效果较好。对常规三轴应力路径下堆石料的颗粒破碎规律进行了研究。5)吸收相关已有的理论,改进颗粒破碎相关的本构模型,提出拟合公式对原有的邓肯-张模型进行修正,构造了一个新的弹性非线性颗粒破碎本构模型。
王永鑫[3]（2020）在《基于大型真三轴试验的粗粒土力学特性研究》文中研究表明粗粒土作为持力层或填筑材料在工程中的应用越来越多。粗粒土的许多性质与砂相似,却又有很大区别。首先,粗粒土的粒径和级配区间远大于砂土,因此对试验设备提出了更高的要求;另外,颗粒破碎是粗粒土区别于其它岩土材料的重要特征,为了更好地揭示粗粒土的工程性质,有必要利用大型真三轴试验仪,研究粗粒土颗粒破碎及强度和变形的影响。在西安理工大学已经开发的小型真三轴仪的基础上,进一步自主研发了试样尺寸为300 mm?300 mm?600 mm,竖向刚性、水平面内正交两向柔性的大型真三轴伺服加载机构。克服了仪器尺寸增大带来的三向加载干扰问题,采用PID闭合控制算法优化了自动控制系统的稳定性问题。本文利用大型真三轴仪进行了一系列不同围压和不同中主应力条件的剪切试验,研究了粗粒土的卸载回弹特性、应力交叉性、剪胀性以及抗剪强度特性等,并通过颗粒筛分试验揭示了颗粒破碎对粗粒土抗剪强度的影响,最终在临界状态理论框架下建立了考虑颗粒破碎的弹塑性本构模型。本文主要取得以下研究成果:（1）建立了以小主应力和球应力为变量的粗粒土回弹模量预估模型,当其中一个变量保持不变时,回弹模量随另一变量呈非线性变化,在双对数坐标系上为线性关系。揭示了粗粒土真三轴应力条件下的卸荷特性,以及应力路径和材料响应对粗粒土回弹变形特性的影响。（2）剪胀关系中剪胀因子开始于一个很高的正值,随着应力比的增加而迅速减小,最终处于剪胀状态。在同一中主应力条件下,随着球应力的增大,相变状态特征点对应的应力比增大,达到破坏应力比时的剪胀性减弱,说明球应力越大,对剪胀变形的抑制趋势越明显。在同一球应力下,不同中主应力状态下的破坏应力比随特定试验而变化,随着中主应力系数的增大,剪胀趋势也增大。（3）真三轴应力状态下,粗粒土的抗剪强度特性表现为非线性,在子午面上符合幂函数关系曲线,内摩擦角随球应力增大而减小。（4）荷载作用下粒状岩土材料的颗粒破碎改变了颗粒组构,从而影响其力学特性。阐述了颗粒产生不同破碎形态的微观机理,揭示了颗粒破碎是粗粒土抗剪强度非线性变化的重要影响因素。颗粒发生破碎后,粒间应力重新分布,颗粒重新排列产生的变形为不可恢复变形,颗粒破碎情况越严重,抗剪强度非线性变化越明显。（5）基于粗粒土大型真三轴试验的研究,揭示了颗粒破碎对粗粒土的剪胀性和抗剪强度的影响,颗粒破碎不仅影响剪胀方程,还影响强度包线、硬化准则或硬化参数。因此,基于临界状态概念和塑性理论,通过运用非关联流动的运动型屈服函数,建立了考虑颗粒破碎的粗粒土弹塑性本构模型。该模型采用了与修正剑桥模型相类似的椭圆塑性势面,与其不同的是引入了相变状态应力比和颗粒破碎参数的概念,同时考虑了材料的剪胀性和颗粒可碎性。（6）在当前的模型中,p–q平面分为两个不同的区域。低于相变状态应力比（Mc）的应力状态都会产生塑性体积收缩,而高于Mc值的应力状态会诱发塑性体积膨胀。在现有模型中,颗粒破碎对塑性剪切变形和体积应变的影响被适当地考虑在内,通过10个模型参数描述了粗粒土的整体弹塑性行为。根据真三轴试验结果验证了模型的合理性,结果表明,该模型能准确评估粒状可破碎粗粒土的应力应变、剪胀和颗粒破碎影响,且模型参数物理意义明确,可以为工程设计和施工提供有价值的参考。
孙耿玉[4]（2020）在《含水软弱夹层地下洞室长期稳定性试验设备和相似模拟材料研究》文中提出存在于自然界中的岩体通常包含多种岩石和复杂的地质构造关系,因此对岩体工程问题的研究存在不小的困难,地质力学模型试验是研究岩土工程问题经常采用的手段。地质力学模型试验设备和相似模拟材料是开展模型试验的前提和保证。以往有水参与的模型试验多为间接用裂隙描述水力贯通,直接用水的试验较少,难以反映水岩软化效应。软弱夹层由于其自身存在的软弱性,往往对岩土工程的稳定性产生不利的影响,软弱夹层中含水更会加剧岩土工程的不稳定性,所以针对含水软弱夹层的基础性研究对地下岩土工程的施工和维护具有重要的现实意义。本文主要基于山东省自然科学基金项目“含水软弱夹层地下洞室长期稳定性研究”和“倾斜层状岩体中含软弱薄夹层洞室长期流变稳定性研究”,在前人研究的基础上,研制了一套可应用于含水软弱夹层地下洞室模型试验的设备和两种相似模拟材料,重点关注了相似材料的力学性能和水理性质。本文的主要研究内容和结论具体如下:（1）本文首先介绍了相似理论的主要内容和发展过程,在此基础上利用方程分析法对相似理论作了适当的推导,最终得到适用于固体模型试验的部分相似准则。考虑到含水软弱夹层地下洞室模型试验中有水的参与,又研究了流固耦合模型试验相似准则,为以后的模型试验提供理论依据。（2）研制了一套可用于含水软弱夹层地下洞室模型试验的设备。该设备主要由模型架、液压加载系统、无接触测量系统和洞室开挖自动化系统构成。与传统模型试验设备相比,除了可进行一个大模型试验之外,经过简单的拆装,可以同时进行两个小模型对比试验,这对于模型试验的基础性研究具有重要的意义。洞室开挖自动化系统可以实现对洞室的定量开挖、及时排屑、临时支护和实时监测,大大降低了人工开挖对模型试验产生的不利影响。对受力最多的模型架进行了静力分析,由分析结果可知,设计的模型架稳定性较好,可以满足模型试验的要求。（3）以相似理论为基础,研制了非亲水性相似材料,作为含水软弱夹层地下洞室模型试验的主岩体材料。该材料以40目河砂为骨料,以水泥、石膏为胶结材料,有机硅溶液作为辅助材料。利用正交试验方法展开具体研究,试验中设置3个因素（砂胶比、水泥石膏比、有机硅溶液浓度）,每个因素下有4个水平,共16组试验。通过对每组试件进行单轴压缩、劈裂、吸水性、软化性、渗透性、膨胀性等试验,得到相似材料的力学性能和水理性质指标。利用极差分析法和各因素敏感性分析得到不同因素对相似材料指标影响程度及趋势。（4）亲水性相似模拟材料作为含水软弱夹层地下洞室模型试验的软弱夹层材料。该材料以40目河砂为骨料,以石膏、高岭土为胶结材料,普通黄豆面、801胶作为辅助材料。正交试验中同样设置3个因素（砂胶比、膏土比、黄豆面含量）,每个因素有4个水平,共16组试验。通过对每组试件进行单轴压缩、劈裂、吸水性、软化性、渗透性、膨胀性等试验,得到相似材料的部分力学性能和水理性质指标。利用极差分析法和各因素敏感性分析得到不同因素对相似材料指标影响程度及趋势。（5）含水软弱夹层地下洞室模型试验的目的是研究含水软弱夹层和主岩体的长期稳定性,重在基础规律性探索,所以本文研究的亲水性和非亲水性相似材料不针对某个具体的工程项目,本文研究的相似材料对今后类似的相似材料研究有一定的参考意义。
冯春蕾[5]（2020）在《复杂地层条件下地铁车站深基坑工程安全性及其控制研究》文中研究指明近年来,随着我国城市现代化建设迅猛发展及人口数量激增,用地需求膨胀与地上空间紧缺的矛盾日益显现。因此,合理开发和利用地下空间变得愈发迫切,特别是城市地下铁道建设发展尤为迅速。由于地铁线路多是位于建（构）筑物、道路桥梁、地下管线等设施密集区域,致使地铁车站深基坑存在场地狭小、环境条件限制严格等问题,为基坑工程的建设带来诸多不利;加之城市地层的多变性、周边环境的复杂性以及工程影响的不确定性,一旦出现事故可能危及基坑自身及周边环境的安全,进而造成不同程度的经济损失甚至人员伤亡,引发不良社会影响。因此,作为地下铁道建设的重要组成部分,准确和全面的认识深基坑工程的安全性、并对其可能出现的风险进行及时有效的控制十分必要。深基坑施工过程中常见的安全性问题主要表现为支护体系破坏、土体渗透破坏及周边环境破坏等方面,例如围护结构位移变形过大、折断和整体失稳,基底隆起、突涌、管涌和流砂,围护结构施工和基坑开挖引起的周围地表不均匀沉降、路面开裂、管线破损、邻近建（构）筑物出现裂缝和倾斜等等。针对以上深基坑工程的安全性问题,本文以北京和天津地区两种典型城市地层条件下地铁车站深基坑工程建设为背景,通过分析和研究两地工程地质水文特点、地铁车站基坑的基本尺寸、支护结构类型、围护结构和地表变形等资料,结合已有的大量相关研究成果,重点从变形特性、安全稳定、环境响应、工程风险分析及控制等方面展开研究,旨在初步形成集设计、施工、监测等为一体、能够对复杂地层条件下城市轨道交通建设进行统筹规划的工程建设安全管理体系。主要工作及研究成果包括:（1）基于大量地铁车站基坑变形实测数据得出两种典型城市地层条件下基坑的变形特性及其整体变形模式的概念和研究方法。通过对京张高铁清华园盾构隧道工作井基坑工程、北京地铁6号线、天津地铁5、6号线基坑工程大量变形实测数据的统计和分析,得出不同地质水文条件下基坑的变形特性,并从多角度选取变形指标进行对比;同时以北京地区为例,依据地层特性及尺寸对基坑进行分类研究,并提出考虑空间效应的地铁车站基坑整体变形模式的概念及研究方法,得出整体变形规律。（2）基于多重影响因素提出针对特定地层条件下地铁车站深基坑稳定性的计算方法。通过综合考虑力学计算模型、基坑平面及开挖尺寸、地层及地下水分布情况、土体强度各向异性等因素,形成有针对性的、适合不同地层特性的基底抗隆起、地下水渗流等安全稳定性分析和计算方法;同时基于北京和天津两地实际工程情况,选取主要的基坑稳定性影响因素进行组合计算,通过分析计算结果进一步证实各项因素对基坑稳定性的影响程度。（3）基于实际地层及工程资料形成基坑开挖后环境响应的多角度综合评价方法。通过建立京津两地地层分布及地铁车站深基坑的标准化模型,基坑周边环境以建筑物为代表,分别从基坑开挖对建筑物变形的影响方面、基坑支护体系设计方案及建筑物与基坑间的相对位置关系方面出发,对不同地层条件下基坑开挖与邻近建筑物之间的相互作用进行多角度的分析和评价,以此反馈基坑开挖对环境的影响程度,并形成基坑开挖后环境响应的多角度综合评价方法。（4）基于典型城市地层条件下基坑安全风险的致险因素并结合上述研究给出相应的控制措施及其作用机理和应用效果。通过对地铁车站基坑工程典型的重大安全事故的分析,结合京津地区部分基坑工程的相关资料,确定两地工程风险的致险因素,并对致险因素进行归纳总结。以京津地区实际工程为例,建立标准化地层及基坑模型,针对工程实际需要提出相应的风险控制措施;通过采用数值模拟、正交试验及理论分析等手段,对措施的设计和实施方法、主要设计参数对控制效果的影响进行深入研究;同时给出控制措施方案的确定过程以及控制措施的作用机理。
褚振西[6]（2019）在《土体应力路径对注浆特性影响的研究》文中提出随着城市空间的日益拥挤,工程建设的施工环境正变的越来越复杂,不可避免的会对邻近既有隧道、管线及地上建筑物等产生影响。而注浆技术作为常用的变形控制措施之一也越来越受到更多学者的关注,但现有的研究均未考虑土体卸荷的应力路径对浆液的扩散所产生的影响。基于此,本文开展了相关应力路径对土体注浆特性影响的试验研究。本文基于现有的能够独立控制三向应力的真三轴仪和平面应变仪开发研制了一套能够独立控制三向应力状态并且能够实现土体位移场可视化的室内注浆模型试验装置,并利用该试验设备开展了一系列室内注浆试验。试验基于基坑开挖所引起的不同区域内土体的典型卸载应力路径分为三个部分,重点研究了六种工况下注浆量、注浆压力、砂土密实度、注浆速度和注浆时间间隔对土体注浆引起的位移场、注浆率的影响以及不同注浆模式下注浆压力或注浆量随时间的变化规律。试验结果表明:由注浆而产生的土体位移幅值会随着周围土体应力状态和密实度的增大而减小,随着注浆量和注浆压力的增大而增大,注浆速度和注浆时间间隔则对土体位移影响比较小。注浆峰值压力会随着注浆速度的增加而增加,随着注浆时间间隔时长的增加而减小。定体积模式注浆:注浆结束后注浆压力会缓慢靠近土体应力矢量和。土体某应力状态下的注浆压力存在上限值;注浆压力在达到该应力状态下的注浆压力上限值之前会随着注浆量的增大而增大,达到注浆压力上限值之后会略有减小。定压力模式注浆:注浆结束后注浆量会随着时间的推移缓慢增加,但注浆量增加的速度不足正常注浆速度的千分之一。注浆率:土体在各个方向的注浆率不仅受土体应力状态的影响,也和土体之前的应力路径有关系。在不同的注浆工况下,浆液总是优先朝着应力值小的方向和卸载量大的方向扩散,有使土体的应力状态回到卸载之前的趋势。
凌道盛,李奖,王文军,胡成宝[7]（2019）在《人工制备土的结构性及其对应变局部化的影响》文中进行了进一步梳理采用人工制备土方法和固结不排水（CU）剪三轴试验开展研究.通过在宁波滨海粉质黏土中加入少量水泥和盐粒构造多组结构性强弱不同的人工结构性土,固结不排水剪三轴试验结果表明:水泥掺量为2%的试样的结构性与宁波原状粉质黏土最为接近,达到了利用人工制备结构性土来模拟原状土的效果.随着水泥掺量的增加,人工结构性土的有效黏聚力近似呈指数形式增长,有效内摩擦角没有明显变化,初始变形模量增大.在相同围压下,随着土体结构性的增强,试样更易发生应变局部化并出现剪切带破坏;应力-应变曲线出现软化,峰值点应力增大且对应轴向应变呈减小趋势.对于同一种土体,结构性差异对剪切带倾角值影响不大,Mohr-Coulomb理论对剪切带倾角的预估值与实测值较为吻合.
向钰周[8]（2019）在《基于透明土试验技术的砂土地层隧道开挖变形机理研究》文中指出砂土地层开挖隧道引起的地层大变形问题是常见的地下工程灾害问题,掌握地层的变形规律及机理对预防此类事故有着重要的意义。开挖隧道引起的变形不仅要考虑地表沉降,地层内部的变形同样不可忽视。常规的试验技术通过埋设传感器来获取部分质点的位移,但传感器的埋设会改变模型中土体的连续性,进而影响位移的真实性,因此需寻找一种可以获取地层无损伤连续位移场的试验技术。透明土试验技术将人工合成透明土和数字图像处理技术相结合,能够直观的获取土体内部位移场,可用于研究隧道开挖引起的地层变形问题。本文基于透明土试验技术研制了透明土隧道模型装置,对砂土地层隧道开挖引起的变形问题展开研究,然后建立了细观模型并结合颗粒离散元法从细观层面解释砂土地层变形及破坏机理。主要工作和结论如下:（1）通过室内三轴试验和数值三轴试验揭示了熔融石英砂在加载和卸载路径下应力-应变特性。采用三轴试验揭示了不同密实度下熔融石英砂在三轴压缩路径下的应力-应变特性;采用颗粒流程序建立常规三轴数值试验模型,揭示了熔融石英砂先三轴压缩后轴向卸载应力路径下的力学性质。基于灰关联模型分析了细观参数对宏观力学特性的影响规律。（2）研制了透明土隧道试验模型装置,阐明了砂土地层中隧道开挖土体损失率与地层变形之间的关系。基于透明土试验技术,以土体损失率为控制变量,研究了单孔隧道在不同土体损失率和埋深条件下地层变形的演化规律。建立了地层损失率、隧道埋深和沉降槽宽度数之间的关系,修正了地表沉降和地层沉降的计算公式。改变双孔平行隧道之间的距离和隧道埋深,得到了不同土体损失率下双孔隧道的地层变形规律。（3）采用颗粒离散单元法,分析了隧道开挖过程中围岩开始变形到破坏的整个过程。浅埋隧道的变形过程可以概括为:围岩松动—拱顶坍塌—地表塌陷—整体破坏四个阶段。埋深较深时,整个破坏规程可以概括为:围岩松动—拱顶塌落—隧洞收敛—整体破坏四个阶段。（4）阐明了隧道开挖过程中围岩内部力链的演化规律。开挖时颗粒之间的接触力迅速调整,围岩变形滞后于接触力变化,在相同的时步下力链结构的变化比围岩变形速度要快,说明开挖卸荷引起的变形和应力释放存在时空上的差异性。从破坏形态和范围来看,拱顶部分应力释放较大,水平方向较小。从力链结构图分析可知,隧道埋深较浅时土拱效应较弱,随着埋深增加隧道土拱效应逐渐明显。（5）揭示了隧道周边不同位置孔隙比和配位数的变化规律。从孔隙比的变化可以看出开挖卸荷导致洞周土体产生体胀,不同位置孔隙比的变化量不同,从而体变的大小也不相同,这也是导致差异沉降的一个重要因素。配位数的变化可以间接反应接触力的变化,从配位数的变化来看砂土隧道开挖后拱顶部分应力释放较大,拱肩次之,侧向部分释放最小。配位数的变化与孔隙比的变化呈现相反的规律。（6）建立了颗粒细观模型,阐明了砂土隧道开挖引起的围岩变形机理。提出了一种细观结构模型,建立了颗粒之间摩擦系数、孔隙比和颗粒之间接触力之间的关系式。研究表明浅埋隧道拱肩处由于引力偏转导致部分区域出现体胀部分区域出现体缩现象,整体来看在体胀和体缩的共同作用下拱肩处的变形比拱顶处的变形小。隧道开挖后侧墙区域在水平方向和竖向出现应力释放率较拱顶区域要小,侧墙处的应力变化范围较小,体变较小,因此其变形较拱顶小。
张建营[9]（2019）在《采动破碎岩体非线性渗流规律研究》文中提出水在采动破碎岩体中的渗流失稳会引发动力学灾害,因此关于破碎岩体渗流的动力学研究具有重要的理论意义和应用前景。本文从破碎岩石的渗流试验、非线性动力学理论及数值分析等方面对破碎岩体非Darcy渗流的动力学行为进行了较为系统的研究。论文的主要研究成果及创新点为:（1）通过砂岩、煤矸石、灰岩三个类别的破碎岩石,在实际的压实环节中的水渗流试验,通过各方面的试验从而获得计算固体颗粒细化过程的非Darcy渗流方程,并且计算得出特性参数伴随孔隙率所产生的变化的基本规律。（2）研究了破碎岩体非Darcy水渗流系统的非线性动力学行为,分析了该系统的渗流平衡态特征。分析的过程中依靠逐次亚松弛差分迭代法,从而针对无量纲化平衡态的稳定性问题开展针对性的数值研究,在分析中提出随着非Darcy渗透参数的变化,破碎岩体渗流系统存在鞍–结分岔及折叠突变。给出了破碎岩体水渗流系统折叠突变时关于广义状态变量—无量纲化渗流速度的标准势函数。（3）根据多孔介质的有效应力原理,建立了同时考虑固体骨架运动和流体运动的含有渗流变量的应力场控制方程、含有应力场体积应变的渗流场控制方程,得到了应力场与渗流场相互耦合的非线性动力学方程组,并探讨了方程组解耦的方法及条件。（4）导出了采空区堆积破碎岩体由自然堆放状态逐渐过渡到压实稳定状态时的一维非Darcy渗流–固耦合动力学方程组,给出了边界压应力趋于稳定时的动力学响应,并与解耦后的动力学响应进行了比较。
林荣烽[10]（2019）在《土体剪切带变形特性试验及数值模拟研究》文中研究表明岩土体的渐进破坏是岩土工程学界的热门研究内容,应变局部化是渐进破坏的重要表现形式,其主要特点表现为初始的连续均匀的变形逐渐演变成为快速变化的、具有明显位移梯度的变形,并且这种不连续现象往往是从试样的某一个区域内开始萌生、扩展的,发生剧烈变形区域局限于近似平行的具有一定宽度的狭窄带中,这条带状区域就是我们所说的剪切带。本文借助具有数字图像测量系统的平面应变仪分别对超固结粘土和不同密实度的干砂进行了CU试验以及CD试验。通过数字图像测量技术捕捉到的试样表面实时的应变场以及各个角点的应变信息追踪剪切带的演化过程。对粘土及砂土的应力应变曲线分析后发现两者均有不同程度的软化现象,粘土软化主要受先期固结压力的影响,砂土的相对密实度越大时其软化效果越明显。同一围压及粒径下,不同相对密实度砂土具有相同的残余强度。粘土与砂土具有相似的局部变形特性,初始阶段各点的变形基本重合;随着轴向位移增加,各点的应变开始分叉,此时试样的整体应变还维持在一个很小的水平,但是局部化现象已经开始发生;当轴向位移增加到一定阶段后,带内点和带外点呈现不同的变形趋势,局部化带内的点应变继续增加,带外的点的应变基本不变,局部化带内部点的应变始终要大于试样整体应变。对粘土剪切带形成过程分析后发现粘土剪切带均为“X”型剪切带;借助图像测量技术提出了剪切带起始时刻及完全形成时刻的应变判别法;通过分析局部化带内的体积变形特性后发现:土体内部的剪胀角是时刻变化的,随着轴向位移的增加剪胀角逐渐增大最后趋近于一个定值;剪切带内局部剪胀角要远大于试样整体剪胀角,采用整体剪胀角会低估剪切带内部实际体积变形;考虑土体的局部剪胀特性,将局部剪胀角带入后发现Roscoe理论预测能够很好的预测粘土剪切带倾角,误差在12.5%以内;通过孔隙水压力变化规律认为剪切带的形成与孔隙水在孔隙内的运移有密切的联系;粘土屈服点与变形分叉特征点即局部化的起始点是有内在联系的,粘土局部化变形的起始点即为其屈服点。类比粘土分析了砂土剪切带变形特性,砂土剪切带为单一型及“X”型剪切带;不同相对密实度及平均粒径下砂土整体的体积变形为剪胀,通过对局部体积变形分析后发现剪胀仅发生在剪切带内部而在剪切带外部为剪缩变形;Arthur理论则能够很准确的预测砂土试样剪切带的倾角,其误差在10%以内。采用Cosserat连续体理论模拟后发现剪胀角的取值会直接影响模型的变形模式及等效应变场,采用本文提出的局部剪胀角模拟能够得到与试验结果类似的变形模式和等效应变场,因此采用局部剪胀角能够提高数值模拟在局部化研究中的精度。
二、平面应变仪的研制及试验实测分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、平面应变仪的研制及试验实测分析（论文提纲范文）
（1）基于图像测量的三轴土样变形特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景和研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 接触式三轴土样变形测量手段 |
| 1.2.2 非接触式三轴土样变形测量方法 |
| 1.3 主要存在问题 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第2章 基于图像的三维重建技术 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 空间物体的三维重构 |
| 2.2.1 单相机成像模型 |
| 2.2.2 双(多)相机成像模型 |
| 2.3 相机检校 |
| 2.4 图像标记识别点 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于光线追踪的三维折射模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 常见的折射校正方法 |
| 3.3 基于光线追踪的三维折射校正模型 |
| 3.3.1 确定折射界面模型 |
| 3.3.2 光线追踪模型 |
| 3.4 基于图像测量的土样的变形测量计算 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 图像测量的精度和误差分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 图像测量的精度 |
| 4.3 图像测量误差因素分析 |
| 4.3.1 相机成像误差 |
| 4.3.2 三维折射校正误差 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于图像测量的红黏土三轴试验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验方案 |
| 5.2.1 试验土样 |
| 5.2.2 试验方法 |
| 5.3 试验结果分析 |
| 5.3.1 土样轴向变形分析 |
| 5.3.2 土样径向变形分析 |
| 5.3.3 应力-应变曲线分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 三轴土样剪切过程分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基于图像测量的土样剪切过程分析 |
| 6.2.1 基于图像测量的局部变形测量 |
| 6.2.2 土样剪切带的形成与演化 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历、申请学位期间的研究成果及发表的学术论文 |
| 致谢 |
（2）堆石料的临界状态特性及颗粒破碎本构模型研究（论文提纲范文）
| 内容摘要 |
| abstract |
| 引言 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 颗粒破碎本构模型研究现状 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 1.4 小结 |
| 2 水布垭堆石料三轴试验 |
| 2.1 三轴试验简介 |
| 2.2 试验仪器 |
| 2.3 试验方案 |
| 2.4 试验用料及级配 |
| 2.5 试验步骤 |
| 2.6 试验控制标准 |
| 2.7 试验过程中的难点及误差 |
| 2.8 小结 |
| 3 堆石料颗粒破碎相关特性研究 |
| 3.1 常规三轴试验结果 |
| 3.2 临界状态剪应力与平均主应力的关系 |
| 3.3 临界状态应力比与围压的关系 |
| 3.4 堆石料峰值强度与围压的关系 |
| 3.5 堆石料试验后的级配曲线 |
| 3.6 颗粒破碎率与摩擦角的关系 |
| 3.7 颗粒破碎率与围压的关系 |
| 3.8 临界状态的判定标准 |
| 3.9 Wan-Guo硬化法则公式的修正 |
| 3.10 小结 |
| 4 基于翁-陈能耗方程的颗粒破碎本构模型 |
| 4.1 邓肯-张模型 |
| 4.2 翁-陈能耗方程 |
| 4.3 基于翁-陈能耗方程的颗粒破碎模型推导 |
| 4.4 小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录:攻读硕士学位期间发表的部分学术论着 |
（3）基于大型真三轴试验的粗粒土力学特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及选题意义 |
| 1.2 粗粒土静力特性与本构模型的研究 |
| 1.2.1 粗粒土回弹特性研究现状 |
| 1.2.2 粗粒土剪胀性研究现状 |
| 1.2.3 粗粒土抗剪强度研究现状 |
| 1.2.4 粗粒土颗粒破碎性研究现状 |
| 1.2.5 粗粒土本构模型研究现状 |
| 1.3 论文的主要工作 |
| 1.4 论文的组织结构 |
| 2 刚柔混合型大型真三轴仪研发与改进 |
| 2.0 真三轴仪发展历程 |
| 2.1 大型真三轴仪XAUT-300 仪器介绍 |
| 2.1.1 轴向双向伺服加载系统 |
| 2.1.2 侧向柔性伺服加载系统 |
| 2.1.3 围压隔离平衡装置 |
| 2.1.4 PID闭环控制系统 |
| 2.2 真三轴仪控制程序编写原理 |
| 2.2.1 真三轴仪加载方式及控制原理 |
| 2.2.2 操作控制界面 |
| 2.3 试验操作过程 |
| 2.3.1 试样制备及安装 |
| 2.3.2 试样固结 |
| 2.3.3 试样剪切 |
| 2.4 系统测试与精度验证 |
| 2.4.1 仪器标定 |
| 2.4.2 功能测试 |
| 2.5 小结 |
| 3 真三轴应力状态下粗粒土力学特性研究 |
| 3.1 粗粒料及其物性指标 |
| 3.2 试验方案 |
| 3.2.1 等 b等 σ_3试验 |
| 3.2.2 等b等p试验 |
| 3.3 粗粒土的应力交叉性 |
| 3.4 粗粒土的弹性变形特性 |
| 3.4.1 应力-应变滞回现象 |
| 3.4.2 体积变形特性 |
| 3.4.3 回弹模量应力状态相关性分析 |
| 3.4.4 小结 |
| 3.5 粗粒土的剪胀特性 |
| 3.6 粗粒土的抗剪强度特性 |
| 3.6.1 粗粒土的应力应变特性 |
| 3.6.2 抗剪强度非线性 |
| 3.6.3 真三轴应力条件下粗粒土的强度破坏规律 |
| 3.7 粗粒土的颗粒破碎特性 |
| 4 粗粒土颗粒破碎研究 |
| 4.1 颗粒破碎 |
| 4.1.1 颗粒破碎现象的微观认识 |
| 4.1.2 颗粒破碎因素 |
| 4.2 颗粒破碎分析 |
| 4.2.1 颗粒破碎形态 |
| 4.2.2 破碎引起的颗粒级配变化 |
| 4.2.3 颗粒破碎量化指标 |
| 4.2.4 颗粒破碎对强度包络线影响 |
| 4.2.5 颗粒破碎对剪胀性的影响 |
| 4.3 颗粒破碎能 |
| 4.4 小结 |
| 5 考虑颗粒破碎特性的弹塑性本构模型 |
| 5.1 建立考虑颗粒破碎弹塑性模型的基本思路 |
| 5.1.1 剪胀方程 |
| 5.1.2 颗粒破碎能 |
| 5.2 粗粒土弹塑性本构模型 |
| 5.2.1 临界状态理论 |
| 5.2.2 统一CSSM框架下粗粒土的特征描述 |
| 5.3 本构模型的建立 |
| 5.3.1 屈服函数与塑性势函数 |
| 5.3.2 构建硬化参量 |
| 5.3.3 本构关系 |
| 5.3.4 模型试验验证 |
| 5.3.5 π平面上的相变状态线 |
| 5.4 小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 下一步工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间主要研究成果 |
（4）含水软弱夹层地下洞室长期稳定性试验设备和相似模拟材料研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 地质力学模型试验研究现状 |
| 1.2.2 地质力学模型试验设备研究现状 |
| 1.2.3 软弱夹层研究现状 |
| 1.2.4 相似模拟材料研究现状 |
| 1.3 存在的问题 |
| 1.4 主要研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 2 基本相似理论研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基本相似理论 |
| 2.2.1 相似条件 |
| 2.2.2 相似三定理 |
| 2.2.3 相似理论的推导方法 |
| 2.3 地质模型试验相似准则推导 |
| 2.3.1 固体模型试验相似准则 |
| 2.3.2 流固耦合模型试验相似准则 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 含水软弱夹层地下洞室长期稳定性试验设备研制 |
| 3.1 设计任务和技术要求 |
| 3.1.1 设计任务 |
| 3.1.2 技术要求 |
| 3.2 试验装置的整体方案设计 |
| 3.2.1 Solid Works软件简介 |
| 3.2.2 模型架设计 |
| 3.2.3 液压加载系统的设计 |
| 3.2.4 无接触测量系统的设计 |
| 3.2.5 洞室开挖自动化系统的设计 |
| 3.3 模型架结构静力分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 非亲水性相似模拟材料研究 |
| 4.1 相似材料的选择 |
| 4.1.1 相似材料的选择原则 |
| 4.1.2 相似材料的分类 |
| 4.1.3 相似材料的确定 |
| 4.2 非亲水性相似材料正交试验设计 |
| 4.2.1 试验设计理论 |
| 4.2.2 正交试验简介 |
| 4.3 试验过程 |
| 4.3.1 非亲水性相似试件配制 |
| 4.3.2 试验装置介绍 |
| 4.3.3 非亲水性相似材料性能测定 |
| 4.4 试验结果分析 |
| 4.4.1 抗压强度影响因素分析 |
| 4.4.2 抗拉强度影响因素分析 |
| 4.4.3 弹性模量影响因素分析 |
| 4.4.4 吸水率影响因素分析 |
| 4.4.5 软化系数影响因素分析 |
| 4.4.6 渗透系数影响因素分析 |
| 4.4.7 膨胀率影响因素分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 亲水性相似模拟材料研究 |
| 5.1 原材料的选择 |
| 5.2 亲水性相似材料正交试验设计 |
| 5.3 试验过程 |
| 5.3.1 亲水性相似试件配制 |
| 5.3.2 亲水性相似材料性能测定 |
| 5.4 试验结果分析 |
| 5.4.1 抗压强度影响因素分析 |
| 5.4.2 抗拉强度影响因素分析 |
| 5.4.3 弹性模量影响因素分析 |
| 5.4.4 吸水率影响因素分析 |
| 5.4.5 软化系数影响因素分析 |
| 5.4.6 渗透系数影响因素分析 |
| 5.4.7 膨胀率影响因素分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（5）复杂地层条件下地铁车站深基坑工程安全性及其控制研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 基坑工程变形特性研究现状 |
| 1.2.2 基坑工程稳定性分析研究现状 |
| 1.2.3 基坑工程开挖环境影响研究现状 |
| 1.2.4 基坑工程风险管控研究现状 |
| 1.3 研究中存在的问题 |
| 1.4 本文研究内容与技术路线 |
| 2 地铁车站深基坑工程变形特性分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 典型城市地层区域工程地质及水文条件 |
| 2.3 复杂地层条件下地铁车站基坑变形特性分析 |
| 2.3.1 京张高铁清华园盾构隧道工作井深基坑变形分析 |
| 2.3.2 京津地区地铁车站深基坑变形特性对比分析 |
| 2.4 考虑空间效应的地铁车站基坑变形特性分析方法 |
| 2.4.1 整体变形的研究思路及案例分析 |
| 2.4.2 空间效应对刚性围护结构基坑变形的影响规律 |
| 2.4.3 空间效应对柔性围护结构基坑变形的影响规律 |
| 2.4.4 考虑空间效应的地铁车站深基坑整体变形模式 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 地铁车站深基坑工程稳定性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基坑抗隆起稳定性分析 |
| 3.2.1 基于开挖宽度与桩墙入土深度的基坑分类 |
| 3.2.2 考虑基坑尺寸特点的抗隆起稳定计算方法 |
| 3.2.3 考虑土体强度各向异性的抗隆起稳定计算方法 |
| 3.3 基坑地下水渗流稳定性分析 |
| 3.3.1 地下水渗流主要特征 |
| 3.3.2 地下水渗流计算方法 |
| 3.4 基坑稳定性影响因素分析 |
| 3.4.1 砂卵石地层条件下的基坑稳定性 |
| 3.4.2 软黏土地层条件下的基坑稳定性 |
| 3.4.3 基坑稳定性影响因素综合评价 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 地铁车站深基坑施工环境响应分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基坑与周边环境的基本情况 |
| 4.2.1 北京地区基坑标准化模型及周边环境分布 |
| 4.2.2 天津地区基坑标准化模型及周边环境分布 |
| 4.2.3 周边建筑物主要参数及相对位置关系 |
| 4.3 基坑开挖后围护结构及周边环境变形 |
| 4.3.1 周边无建筑物时的基坑开挖变形 |
| 4.3.2 纵墙平行于基坑时的建筑物变形 |
| 4.3.3 纵墙垂直于基坑时的建筑物变形 |
| 4.4 基坑施工的环境响应及其评价 |
| 4.4.1 环境响应分析及计算结果 |
| 4.4.2 基坑施工对周边环境变形的影响 |
| 4.4.3 基坑施工与周边环境的相互影响综合分析 |
| 4.4.4 基坑施工环境响应的综合评价 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 地铁车站深基坑工程安全性控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 安全事故分析及致险因素获取 |
| 5.2.1 地铁车站基坑安全事故分析 |
| 5.2.2 深基坑工程致险因素的确定 |
| 5.3 基坑开挖变形的动态控制方法 |
| 5.3.1 动态变形控制方法及流程 |
| 5.3.2 控制流程的应用效果验证 |
| 5.4 渗流稳定性分析及控制方法 |
| 5.4.1 渗流稳定性分析流程 |
| 5.4.2 基底渗流稳定性评估 |
| 5.4.3 渗流稳定性加固措施 |
| 5.5 环境影响分析及变形控制方法 |
| 5.5.1 隔断墙控制变形的研究背景 |
| 5.5.2 隔断墙设计参数对变形控制的影响 |
| 5.5.3 隔断墙变形控制的作用机理分析 |
| 5.5.4 隔断墙变形控制的应用效果 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 本文主要结论 |
| 6.2 本文主要创新点 |
| 6.3 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（6）土体应力路径对注浆特性影响的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.2 注浆技术简介 |
| 1.2.1 注浆材料 |
| 1.2.2 注浆机理分类 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 应力路径试验装置的研究现状 |
| 1.3.2 压密注浆特性的研究现状 |
| 1.3.3 基坑开挖应力路径的研究现状 |
| 1.4 当前研究存在的问题 |
| 1.5 本文主要工作 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 第2章 试验设备的研制与试验准备 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试验设备的研制 |
| 2.2.1 模型试样箱 |
| 2.2.2 加载与注浆模块 |
| 2.2.3 监测模块 |
| 2.3 试验流程 |
| 2.3.1 试验土样 |
| 2.3.2 试验准备工作 |
| 2.3.3 土样制备 |
| 2.3.4 注浆 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 侧向卸荷土体中的注浆特性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验方案设计 |
| 3.3 试验结果分析 |
| 3.3.1 注浆量对侧向卸荷土体注浆特性的影响 |
| 3.3.2 砂土密实度对侧向卸荷土体注浆特性的影响 |
| 3.3.3 注浆压力对侧向卸荷土体注浆特性的影响 |
| 3.3.4 各方向注浆率分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 竖向卸荷土体中的注浆特性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验方案设计 |
| 4.3 试验结果分析 |
| 4.3.1 注浆量对竖向卸荷土体注浆特性的影响 |
| 4.3.2 注浆速度对竖向卸荷土体注浆特性的影响 |
| 4.3.3 注浆压力对竖向卸荷土体注浆特性的影响 |
| 4.3.4 各方向注浆率分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 主应力方向旋转土体中的注浆特性 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验方案设计 |
| 5.3 试验结果分析 |
| 5.3.1 注浆量对主应力方向旋转土体注浆特性的影响 |
| 5.3.2 注浆时间间隔对主应力方向旋转土体注浆特性的影响 |
| 5.3.3 注浆压力对主应力方向旋转土体注浆特性的影响 |
| 5.3.4 各方向注浆率分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（8）基于透明土试验技术的砂土地层隧道开挖变形机理研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 主要符号 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 砂土的工程力学性质 |
| 1.2.2 砂土地层隧道开挖引起地层变形研究现状 |
| 1.2.3 透明土试验技术研究现状 |
| 1.3 研究中存在的问题 |
| 1.4 研究内容与技术路线 |
| 2 透明土试验技术及颗粒流离散单元法 |
| 2.1 透明土配制 |
| 2.2 粒子成像测速技术(PIV) |
| 2.3 颗粒离散元法介绍 |
| 2.4 细观参数影响分析 |
| 2.5 宏-细观参数之间的敏感性灰关联分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 不同应力路径下熔融石英砂的力学性质研究 |
| 3.1 熔融石英砂在三轴压缩条件下的力学特性 |
| 3.1.1 实验仪器与材料 |
| 3.1.2 试验过程介绍 |
| 3.1.3 三轴实验结果分析 |
| 3.2 三轴数值试验 |
| 3.2.1 数值试验参数标定 |
| 3.2.2 先三轴压缩后卸载伸长路径下的三轴数值试验 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 单孔隧道开挖地层变形及破坏演化规律分析 |
| 4.1 透明土隧道模型试验 |
| 4.1.1 透明土隧道模型系统 |
| 4.1.2 隧道模型试验方法 |
| 4.2 试验结果分析 |
| 4.2.1 地表变形分析 |
| 4.2.2 地层沉降分析 |
| 4.2.3 地层横向变形分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 双孔隧道开挖地层变形及破坏演化规律分析 |
| 5.1 试验工况介绍 |
| 5.2 试验结果分析 |
| 5.2.1 A孔隧道模拟开挖结果分析 |
| 5.2.2 B孔隧道模型开挖结果分析 |
| 5.2.3 地层变形分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 砂土隧道地层变形机理分析 |
| 6.1 颗粒流数值模型 |
| 6.1.1 单孔隧道围岩破坏动态分析 |
| 6.1.2 双孔隧道围岩破坏动态分析 |
| 6.2 围岩孔隙比及颗粒接触配位数的变化规律 |
| 6.3 砂土隧道变形的细观机理 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 本文创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.作者在攻读学位期间发表的论文及专利 |
| B.作者在攻读学位期间主持及参加科研项目 |
| C.学位论文数据集 |
| 致谢 |
（9）采动破碎岩体非线性渗流规律研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究意义 |
| 1.2 研究目标 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 研究方法与技术路线 |
| 2 破碎岩体渗流的基本理论及研究现状 |
| 2.1 破碎岩体渗流的基本概念 |
| 2.2 Darcy定律与非Darcy渗流) |
| 2.3 连续性方程 |
| 2.4 状态方程 |
| 2.5 破碎岩体的渗流及变形研究现状 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 承压破碎岩石非Darcy渗流渗透特性试验 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 测试原理与方法 |
| 3.3 试验过程与流程编程 |
| 3.4 试验结果与数据分析 |
| 3.5 关于Darcy流偏离因子符号讨论 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 破碎岩体非Darcy水渗流的非线性动力学研究 |
| 4.1 一维非Darcy渗流的动力学方程 |
| 4.2 初始和边界条件 |
| 4.3 系统的平衡态 |
| 4.4 模型的数值计算 |
| 4.5 平衡态的稳定性分析 |
| 4.6 破碎岩体渗流动力系统的分岔研究 |
| 4.7 破碎岩体渗流失稳的突变模型 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 破碎岩体流固耦合渗流的非线性动力学分析 |
| 5.1 应力场方程 |
| 5.2 渗流场方程 |
| 5.3 状态方程 |
| 5.4 解耦方法及条件 |
| 5.5 破碎岩体一维非Darcy渗流的非线性动力学模型及数值计算 |
| 5.6 一维弹性流固耦合的非线性动力学分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（10）土体剪切带变形特性试验及数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 理论研究 |
| 1.2.2 试验研究 |
| 1.2.3 数值模拟研究 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 2 试验设备及试验方法介绍 |
| 2.1 平面应变仪 |
| 2.1.1 数值图像测量系统 |
| 2.1.2 压力室 |
| 2.1.3 加载系统 |
| 2.1.4 附属设备 |
| 2.2 平面应变试验原理 |
| 2.3 试样制备、试验操作步骤以及后处理 |
| 2.3.1 试样制备 |
| 2.3.2 试验步骤 |
| 2.3.3 后处理 |
| 2.4 结论 |
| 3 土体平面应变试验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 粘土平面应变试验 |
| 3.2.1 试验土样 |
| 3.2.2 试样的制备 |
| 3.2.3 试样装样 |
| 3.2.4 试验方案 |
| 3.2.5 试验曲线分析 |
| 3.2.6 粘土局部变形特性分析 |
| 3.3 砂土平面应变试验 |
| 3.3.1 试验土样 |
| 3.3.2 试验方案 |
| 3.3.3 试验曲线分析 |
| 3.3.4 砂土局部变形特性分析 |
| 3.3.5 砂土体积变形特性分析 |
| 3.4 小结 |
| 4 粘土剪切带变形特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 剪切带形成过程分析 |
| 4.3 剪切带起始时刻及完全形成时刻的应变判别法 |
| 4.3.1 剪切带起始时刻的判别 |
| 4.3.2 剪切带完全形成时刻的判别 |
| 4.4 剪切带内部剪胀特性分析 |
| 4.4.1 剪胀形成机理分析 |
| 4.4.2 粘土剪切带内部局部剪胀特性分析 |
| 4.5 剪切带倾角及宽度特性分析 |
| 4.5.1 剪切带破坏模式 |
| 4.5.2 剪切带倾角的理论推导及试验验证 |
| 4.5.3 剪切带宽度 |
| 4.6 粘土局部变形与其屈服的内在联系 |
| 4.6.1 粘土不排水强度与屈服 |
| 4.6.2 变形分叉与土体屈服的联系 |
| 4.7 小结 |
| 5 砂土剪切带变形特性分析 |
| 5.1 砂土剪切带破坏模式 |
| 5.2 砂土剪切带形成过程分析 |
| 5.3 砂土剪切带内部剪胀特性分析 |
| 5.4 砂土剪切带倾角及宽度 |
| 5.4.1 砂土剪切带倾角 |
| 5.4.2 砂土剪切带带宽 |
| 5.5 小结 |
| 6 平面应变试验剪切带的数值模拟 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 剪切层问题的应变局部化分析 |
| 6.3 平面应变数值模型的建立及计算结果分析 |
| 6.3.1 数值模型的建立 |
| 6.3.2 局部变形特性分析 |
| 6.3.3 剪切带起始时刻判别法的数值验证 |
| 6.3.4 等效应变形成过程分析 |
| 6.3.5 剪胀角对平面应变模型模拟结果的影响 |
| 6.4 小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.1.1 粘土及砂土平面应变试验成果 |
| 7.1.2 数值模拟成果 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文及获奖情况 |
| 致谢 |
四、平面应变仪的研制及试验实测分析（论文参考文献）
- [1]基于图像测量的三轴土样变形特性研究[D]. 吴浩杰. 桂林理工大学, 2021(01)
- [2]堆石料的临界状态特性及颗粒破碎本构模型研究[D]. 张亮. 三峡大学, 2020(06)
- [3]基于大型真三轴试验的粗粒土力学特性研究[D]. 王永鑫. 西安理工大学, 2020(01)
- [4]含水软弱夹层地下洞室长期稳定性试验设备和相似模拟材料研究[D]. 孙耿玉. 青岛科技大学, 2020(01)
- [5]复杂地层条件下地铁车站深基坑工程安全性及其控制研究[D]. 冯春蕾. 北京交通大学, 2020(03)
- [6]土体应力路径对注浆特性影响的研究[D]. 褚振西. 天津大学, 2019(01)
- [7]人工制备土的结构性及其对应变局部化的影响[J]. 凌道盛,李奖,王文军,胡成宝. 浙江大学学报(工学版), 2019(09)
- [8]基于透明土试验技术的砂土地层隧道开挖变形机理研究[D]. 向钰周. 重庆大学, 2019(01)
- [9]采动破碎岩体非线性渗流规律研究[D]. 张建营. 中国矿业大学, 2019(09)
- [10]土体剪切带变形特性试验及数值模拟研究[D]. 林荣烽. 大连理工大学, 2019(02)