原文传递
地铁循环荷载下冻融土刚度、阻尼特性试验研究
| 论文题名： | 地铁循环荷载下冻融土刚度、阻尼特性试验研究 |
| 关键词： | 地铁;冻融土;刚度;阻尼特性;循环动荷载 |
| 摘要： | 冻结法常用于地铁联络通道和进出洞的施工，其原理是通过冷却液循环使土体降温冻结，从而满足土体强度和防渗的要求。使用冻结法后，土体受冻胀融沉作用，刚度和阻尼均发生变化，在运营期列车动载作用下，冻融区成为地铁线路上的一处薄弱环节，因此有必要对地铁循环荷载下冻融土的刚度和阻尼特性做深入研究。 本文主要本文借助室内GDS动三轴仪，对软土施加循环动荷载，从而模拟地铁循环荷载作用，得到循环荷载下冻融土的滞回曲线、刚度和阻尼的变化规律，并研究冻结温度和初始固结度对冻融土刚度、阻尼的影响。寻找适用的函数模型描述冻融土刚度软化过程，对阻尼的计算方法进行归纳和完善，并深入分析冻结效应和固结效应在荷载循环途中的作用机制。本文主要创新点和结论如下: (1)循环荷载下冻融土的滞回曲线发展呈现阶段性和自相似性，滞回曲线的形状取决于应变和应力的滞后关系，同时由于冻融和固结作用，呈半月、椭圆者柳叶等形态。从应力应变相位角度，解释阻尼力和塑性变形对滞回曲线形状变化的影响，以及两者作用范围和大小变化。 (2)建立冻融土刚度软化的分段函数模型，把冻融土刚度软化分为线性软化和稳定不变两个阶段，拐点位于3000-8000次循环左右。借助模型所定义的参数研究冻融效应和固结效应，发现冻融会增加土体刚度软化的程度和速度;固结效应与冻融相反。 (3)对现有阻尼计算方法做了对比归纳，采用面积迭代法计算冻融土的阻尼比。循环荷载下阻尼发展分为快速衰减和稳定不变两个阶段，且衰减速度快于刚度。 (4)应力幅不变情况下，刚度和滞回面积是决定阻尼大小的内部因素，与之成正比。阻尼发展受到冻融和固结效应的影响，其中冻结温度的影响并非单调变化，在-10℃左右阻尼出现极小值;初始固结度的增大会减小土样初始阻尼，但同时也会减小循环途中的阻尼损失。 |
| 作者： | 蔡知进 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 魏新江;丁智 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
