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基于CT可视化的加筋地基模型载荷试验研究

作　者: 王路君
导　师: 程展林
学　校: 长江科学院
专　业: 岩土工程
关键词: 加筋土 CT技术 三轴试验 地基载荷试验 加筋机理
分类号: TU470
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


20世纪60年代以来,加筋土技术在岩土工程中得到广泛的应用,大量国内外学者对加筋土的力学特性及加筋土工程进行广泛深入研究。由于加筋土问题的复杂性及研究手段的限制,对加筋土中筋材与土体相互作用机理及不同加筋土工程的应力变形分析方法仍有待研究。近年来,长江科学院建立了岩土试验CT工作站,CT技术最突出的特点是,只要具备与CT机配套的岩土试验设备,可以无损、动态、定量和实时地量测岩土材料在受力过程中内部结构的变化过程,为加筋土的研究提供了新的手段。为此,选择加筋土为研究对象,利用CT技术,比较系统的开展了加筋土三轴试验和加筋土地基模型载荷试验工作。本文结合CT技术设计并开展了加筋土三轴试验和加筋土地基模型试验,并对试验成果进行了初步分析。根据三轴试验和地基载荷试验,通过观测土中筋材的形变及加筋土强度、加筋土地基承载力的变化,对加筋土中筋材与土体相互作用机理进行了分析。本文的研究是初步的,论文对今后的研究工作进行了展望。具体完成的工作如下:(1)比较全面回顾了加筋土的发展,系统学习了加筋土已有试验、理论研究成果;介绍了CT技术原理及其在岩土工程中的应用。(2)根据三轴试验,利用CT技术,通过改变加筋层数、试验围压,对比试样在不同试验条件下的应力-应变曲线,分析了加筋土三轴试样的破坏型式,对比了不同条件下筋材对试样的变形约束情况。(3)结合CT技术,设计了室内加筋地基模型试验;通过改变加筋材料、加筋层数、试验上覆压力三个参数,对试验成果进行整理分析,研究了加筋地基性能的变化效果;探讨了土与加筋材料间的相互作用,深入分析了加筋机理,为加筋土进一步的理论研究提供了有益参考。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
目录  7-9
第一章 绪论  9-21
  1.1 引言  9-10
  1.2 加筋土技术的发展及应用  10-13
  1.3 加筋土的试验研究  13-16
  1.4 CT 技术原理及应用  16-20
    1.4.1 计算机层析成像技术  16-17
    1.4.2 CT 技术在岩土工程研究中的应用  17-20
  1.5 本文研究的主要内容和技术路线  20-21
第二章 土工格栅加筋粘土三轴试验研究  21-37
  2.1 试验概况  21-24
    2.1.1 试验仪器及材料  21-22
    2.1.2 试样制备  22-23
    2.1.3 试验方法  23-24
  2.2 试验结果及分析  24-35
    2.2.1 加筋对应力应变关系的影响  24-28
    2.2.2 加筋对侧向变形的约束作用  28-31
    2.2.3 加筋对抗剪强度的影响  31-34
    2.2.4 加筋土的破坏型式  34-35
    2.2.5 试验成果综合分析  35
  2.3 本章小结  35-37
第三章 加筋地基模型载荷试验方案  37-46
  3.1 概述  37
  3.2 试验仪器及试验材料  37-41
    3.2.1 试验仪器  37-40
    3.2.2 试验材料  40-41
  3.3 试样制备及试验方法  41-46
    3.3.1 土样的制备  41
    3.3.2 试样的制备  41-42
    3.3.3 加筋深度及布筋方式  42-44
    3.3.4 载荷试验承载力确定  44
    3.3.5 试验方案  44-46
第四章 加筋地基模型载荷试验成果分析  46-70
  4.1 概述  46
  4.2 试验成果分析  46-59
    4.2.1 不同加筋层数对试验结果的影响  46-51
    4.2.2 不同筋材对试验结果的影响  51-55
    4.2.3 不同上覆压力对试验结果的影响  55-57
    4.2.4 试验成果综合分析  57-59
  4.3 加筋机理研究  59-68
    4.3.1 现有加筋机理  60-63
    4.3.2 加筋机理若干新观点  63-65
    4.3.3 各理论对比  65-67
    4.3.4 理想筋材的受力机制  67-68
  4.4 本章小结  68-70
第五章 结论与展望  70-73
  5.1 结论  70-71
  5.2 展望  71-73
参考文献  73-77
附录  77-78
致谢  78

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 土力学、地基基础工程 > 地基基础 > 地基和基础的理论和计算
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