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加筋建筑垃圾再生粒料力学性能及软黏土三维循环动力特性试验研究
| 论文题名： | 加筋建筑垃圾再生粒料力学性能及软黏土三维循环动力特性试验研究 |
| 关键词： | 道路工程;加筋建筑垃圾;再生粒料;软黏土;力学性能;循环动力特性 |
| 摘要： | 道路工程中路面铺筑需要消耗大量砂、砾、碎石等颗粒土料，而我国天然砂石资源日益减少，因此利用建筑垃圾再生骨料替代天然骨料建造集料类路面基层/底基层可以为道路工程的可持续发展提供一个有效途径。考虑到再生骨料性能较差而土工合成材料对其具有较好的加固作用，因此有必要研究加筋建筑垃圾再生粒料的路用性能。与此同时，交通荷载作用下路面粒料、地基软土处于三维循环应力状态，其长期变形特性与道路的服役性能密切相关，因此进一步开展三维循环应力状态下加筋建筑垃圾再生粒料及软黏土的长期循环动力特性研究具有重要意义。 本文通过大型直剪仪、真三轴等设备，针对路面基层/底基层加筋建筑垃圾再生粒料及饱和软黏土地基的抗剪切强度、累积变形、回弹模量等路用力学性能，开展了较为系统的试验研究，主要研究内容及成果如下： （1）基于大型直剪仪进行了加筋再生粒料的静力剪切试验和循环剪切试验，发现多向格栅较双向格栅加筋效果更好，且土工合成材料强度的提高增加了再生粒料的抗剪强度及动剪切刚度，但在一定程度上降低了粘聚力及阻尼比。 （2）通过真三轴试验研究了加筋再生粒料在三维应力状态下的循环动力特性，发现加筋提高了土体的回弹模量，并且循环大主应力水平越高加筋效果更明显。但是，加筋对再生粒料的变形影响较为复杂，加筋层数越多变形能力越大，当循环大主应力幅值为30kPa时，1、2、3层加筋下试样的累积应变同比不加筋试样分别减小了44%、31%、39%。 （3）基于真三轴试验研究了三维应力状态下饱和软黏土部分排水及不排水循环动力特性，发现排水条件对软黏土在交通荷载作用下的累积变形和回弹模量产生了较大的影响。不排水和部分排水条件下土体分别发生刚度软化和硬化，循环中主应力系数（bcyc）和循环应力比（CSR）对不同排水条件下土体的累积变形和回弹模量的影响有很大差异。当OCR=1时，部分排水下的累积大主应变是不排水试验的8.5倍，而OCR=4时只有2.3倍，随着CSR的降低和bcyc的增加，部分排水条件对累积大主应变的影响加强。 （4）通过循环大、中主应力，永久剪切应变和体积应变耦合，解释了三维应力状态下累积大主应变的复杂行为，并对试验结果的工程应用进行了讨论。 |
| 作者： | 张琰琳 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 谷川 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 温州大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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