简论孔隙基于压汞试验水泥固化土损伤演化规律要求

论文导读：
摘要：软土是软弱粘性土的简称，主要具有天然含水率高，压缩性大，承载力低，物理状态呈软塑到流塑的特征，在我国存在广泛的分布。随着我国经济建设快速进展的需要，水泥加固土在工程建设中的运用越来越广泛，尤其在上海、大连、深圳等软土地区，超高层大楼从及围海造陆等大型工程越来越多，在这些大型工程中，地基的加固效果对整个工程的质量起到了决定性意义。目前对于水泥加固土的探讨主要停留在寻找外在宏观因素对力学性质的影响，如水泥掺入比、龄期、水泥强度等级从及土质组成等因素，却忽视了水泥土的微观结构才是决定力学性质的关键。通过探讨发现：相对于土来讲，水泥加固土的应力~应变曲线具有显著的线弹性阶段；而相对于混凝土来讲，水泥加固土在荷载意义下又会产生较大的塑性变形，并且在受力历程中，水泥土的力学特性在不断的变化，由此很难用通常的各种土的本构模型来描述水泥土的变形特性。而损伤力学则很好的解决了这个不足，可从更好的反映固化土的应力-应变联系。本论文依托国家自然科学基金项目“水泥加固高有机质含量软土改良案例探讨”，将取自连云港地区的软土加入水泥进行固化，从养护28天的固化土为探讨对象，根据无侧限抗压试验的应力~应变曲线可知其变形历程可分为四个阶段：裂纹及孔洞的闭合阶段、线弹性响应阶段、微缺陷的稳态扩展阶段从及裂纹贯通非稳态扩展阶段。然后，通过FLAC3D软件对无侧限抗压试验中的试样进行了力学分析，演示了试样的破坏历程，分析了其破坏机理，模拟并解释了实验中的破坏现象。在此基础上对压汞试验所得到的微结构数据进行分析，结合分形论述与前人的探讨结果，对试样孔隙区间进行有针对性的划分，进而对试样孔隙进行定量分析，得到了水泥固化土在外荷载下的变化规律：①在裂纹及孔洞闭合阶段，中孔被压缩，小孔隙及微孔隙含量增大；②随着压力的增多，微孔隙含量逐渐减少，试样破坏后由于新的细微孔隙的形成，微孔隙含量大幅增多；③试样中超大孔隙及大孔隙在应力水平较低时变化不显著，当试样变形达到极限时，其含量显著增多。损伤是在一定的载荷与环境下,引起固体材料性能劣化的微结构变化。在对微观结构的探讨中发现，微结构的形态与尺寸的转变是损伤的实质，而孔隙率的变化可从很好的反应土体的受力状态从及土体的内部损伤状况，为了更好的以微观角度解释、探讨宏观破损机理，本论文借助孔隙率来定义了损伤变量，在试验数据的基础上，绘制了损伤变量与应变的联系曲线，在此基础上对原损伤变量的定义进行优化，对比了得到的三种损伤变量—应变的联系曲线从及损伤演化方程后发现，对于同一个损伤场，图像的走向走势整体是相同的，对拟合得到的损伤演化方程进行比较，最后确定了本论文所用的损伤变量与损伤演化方程，为进一步做损伤本构模型的探讨奠定了基础。关键词：软土论文水泥加固论文FLAC3D模拟论文压汞试验论文孔隙率论文分形论述论文损伤演化论文
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Abstract8-14
第一章 绪论14-24

1.1 选题依据与探讨作用14-16

1.2 探讨近况16-22

1.2.1 水泥土搅拌法介绍16-17

1.2.2 水泥加固土力学性质探讨近况17-19

1.2.3 土体损伤本构模型探讨近况19-20

1.2.4 压汞实验在土体性质探讨中的探讨近况20-21

1.2.5 水泥土损伤本构模型探讨近况21-22

1.3 本论文探讨内容22-24

第二章 水泥加固软土的试验探讨24-34

2.1 水泥加固土的固化机理24-25

2.2 探讨土样的基本性质25-28

2.1 粒度成分25-26

2.2 液限、塑限26-27

2.3 化学性质测试27-28

2.3 水泥加固土的试验探讨28-32

2.3.1 试样制备28-29

2.3.2 固化土的力学性质测试29-30

2.3.3 试验结果分析30-32

2.4 本章小结32-34

第三章 固化土无侧限抗压试验数值模拟分析34-41

3.1 引言34-36

3.2 数值模型的建立36-37

3.

2.1 几何模型的建立36

3.

2.2 本构模型的选择36-37

3.

2.3 施加边界条件37

3.3 应力分析37-40
3.4 本章小结40-4论文导读：言414.2孔径分布的压汞试验41-454.2.1压汞试验基本原理41-424.2.2试验样品的制备424.2.3压汞试验42-434.2.4孔隙分布概况43-454.3水泥土试样孔隙分布特点分析45-524.3.1分形论述的简介46-474.3.2分形论述的运用47-494.3.3孔隙分布规律分析49-504.3.4孔隙率变化规律50-524.4本章小结52-53第五章基于孔隙率的水泥土
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第四章 水泥固化土的孔隙演化规律探讨41-53

4.1 引言41

4.2 孔径分布的压汞试验41-45

4.

2.1 压汞试验基本原理41-42

4.

2.2 试验样品的制备42

4.

2.3 压汞试验42-43

4.

2.4 孔隙分布概况43-45

4.3 水泥土试样孔隙分布特点分析45-52
4.

3.1 分形论述的简介46-47

4.

3.2 分形论述的运用47-49

4.

3.3 孔隙分布规律分析49-50

4.

3.4 孔隙率变化规律50-52

4.4 本章小结52-53
第五章 基于孔隙率的水泥土损伤演化规律探讨53-64

5.1 引言53-55

5.

1.1 损伤极为分类53-54

5.

1.2 损伤力学的探讨办法54-55

5.

1.3 损伤力学在岩土领域的进展近况55

5.2 水泥加固土损伤变量的定义55-58
5.

2.1 损伤变量的简介55-56

5.

2.2 水泥加固土损伤变量的确定56-58

5.3 损伤变量的优化与损伤演化方程的建立58-63

5.4 本章小结63-64

第六章 结论与展望64-68

6.1 结论64-66

6.2 展望66-68

参考文献68-72
攻读学位期间所取得的科研成果72-73
致谢73