原狀土應(yīng)變與振次的關(guān)系

o3c=48kPa,k=1原狀土應(yīng)變與振次的關(guān)系U加'30.80.60.40.2IIIII11-rTTTTTrTIIIIIlli t一i■-rTTTrr1 10I—r rTIIIII11-rTTTTTrIIIIIlli t一U加'30.80.60.40.2IIIII11-rTTTTTrTIIIIIlli t一i■-rTTTrr1 10I—r rTIIIII11-rTTTTTrIIIIIlli t一i■-rTTTr100N1000o3C=48kPa,k=1原狀土振次與孔壓比的關(guān)系N/N/Nfa3=48kPa,k=1原狀土振次比與孔壓比的關(guān)系原狀土應(yīng)變與彈模比的關(guān)系原狀土動(dòng)彈模試驗(yàn)結(jié)果6O.1 10 100實(shí)驗(yàn)名稱：從速土動(dòng)強(qiáng)度7312 二43kPaKc二1.Ud/時(shí)服——_cCC..frnOcCOOOOOOOoo0，-'°00~iqq□口oo□□□oo□□口。SjoooqOOOO00"-bo0oOooOOC—CpJoCi'-'U1-1 ■00.20.40.60.81.0實(shí)驗(yàn)名稱：從速土動(dòng)強(qiáng)度7312tT3=43kPaKc=1.N/Nf原狀土振次比與孔壓比的關(guān)系Ud/aO31.00.80.60.40.2Jooooooooo°00口口□口口QQ00O□□OO□□O*：1oooooooo°°-oooOOOQ0OO—-00/2 0.4 0.6 o.g 1實(shí)驗(yàn)名稱；從速土動(dòng)強(qiáng)度即 。孝=膽-kFmKc=1.0實(shí)驗(yàn)名稱：從速土動(dòng)彈^8312 (13=74kPaKc=1.

3.4動(dòng)強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果分析整理3.4.1動(dòng)抗剪強(qiáng)度曲線由動(dòng)三軸試驗(yàn)直接得出軸向應(yīng)力與破壞周數(shù)的關(guān)系曲線，表示為。d~lg(Nf)曲線。土力學(xué)中常用剪切強(qiáng)度，三軸試樣在45°面上的剪應(yīng)力Td=bd/2，因而動(dòng)剪應(yīng)力強(qiáng)度曲線為td~lg(Nf)曲線。。d是軸向動(dòng)應(yīng)力幅值，Nf為達(dá)到破壞標(biāo)準(zhǔn)時(shí)的振動(dòng)周次。圖3-4~圖3-7為各種土類在不同試驗(yàn)條件下的動(dòng)抗剪強(qiáng)度曲線。動(dòng)剪應(yīng)力td隨破壞振次的增加而降低。試驗(yàn)成果與一般土體動(dòng)強(qiáng)度變化規(guī)律相符。

"周次/周__nooooO97531應(yīng)剪動(dòng)(b)k=1.5應(yīng)剪動(dòng)f=1Hz(a)心1.0 f=1Hz"周次/周__nooooO97531應(yīng)剪動(dòng)(b)k=1.5應(yīng)剪動(dòng)f=1Hz(a)心1.0 f=1Hz(c)k=1.0f=5Hz(d)k=1.5 f=5HzTd與\在雙對數(shù)坐標(biāo)平面上呈直線關(guān)系，在直角坐標(biāo)系中的表達(dá)式為t=AN「b (3-1)式中A,B為試驗(yàn)測定的常數(shù)。本次試驗(yàn)的A,B值分別見表3-2?表3-5。頻率fHz固結(jié)比k頻率fHz固結(jié)比kc圍壓100Kpa 圍壓150Kpa 圍壓200Kpa1155146.420.114960.5320.121875.9150.12181.549.9720.098559.6740.08375.5940.0844148.510.185867.320.189292.1270.21371.562.8171155146.420.114960.5320.121875.9150.12181.549.9720.098559.6740.08375.5940.0844148.510.185867.320.189292.1270.21371.562.8170.174675.860.172593.7720.1804'a'a'aoooooO505050332211應(yīng)剪動(dòng)100)破壞周次/周.圍壓=100K,圍壓=150K圍壓-200K圍壓=100KP圍壓=150KP圍壓-200Kpa1001破壞周次/周（a）k=1.0 f=1Hz （b）k=1.0 上5Hz頻率f/Hz固結(jié)比kc圍壓100KPa圍壓150KPa圍壓200KPaAB頻率f/Hz固結(jié)比kc圍壓100KPa圍壓150KPa圍壓200KPaABABAB11206.610.0622253.10.0704302.370.067351221.260.1071242.80.0859269.220.0767圍壓=100K>a圍壓=150K>a350圖3-510:20:70二灰土Cd~lgNf的關(guān)系曲線表3-310:20:70二灰土動(dòng)強(qiáng)度曲線參數(shù)計(jì)算結(jié)果oooooO505050332211應(yīng)剪動(dòng)'°破壞周」°__□(a)虹1.0 上1Hz圍壓=100K>a圍壓=150K>a圍壓=200KPa300100 10破壞周次/罪 (b)虹1.0 上5Hz圖3-613：27:60匚d~lg七的關(guān)系曲線表3-4 13:27:60二灰土動(dòng)強(qiáng)度曲線參數(shù)計(jì)算結(jié)果固結(jié)比圍壓100KPa 圍壓150KPa 圍壓200KPakcA B A BAB50110100力應(yīng)剪動(dòng)01 10 100 100) 破壞周次/周 50200圍壓=100K>a圍壓=150K>a圍壓=200KPa50110100力應(yīng)剪動(dòng)01 10 100 100) 破壞周次/周 50200圍壓=100K>a圍壓=150K>a圍壓=200KPa250(a)k=1.0 上1Hz(b)k=1.0 f=5Hz11196.270.0801254.910.076301.70.075851189.020.1071237.780.0828272.120.083

圖3-716:34:50,d~lg\的關(guān)系曲線表3-516:34:50二灰土動(dòng)強(qiáng)度曲線參數(shù)計(jì)算結(jié)果頻率f/Hz固結(jié)比kC圍壓100KPa圍壓150KPa圍壓200KPaABABAB11181.270.082212.060.0916229.10.066251222.270.171266.430.1843303.90.15463.4.2動(dòng)摩爾庫侖強(qiáng)度指標(biāo)研究表明，摩爾一庫侖仍然適用于土動(dòng)力學(xué)。根據(jù)摩爾一庫侖抗剪強(qiáng)度理論,=c+btan甲(3-2)圖3-8動(dòng)抗剪強(qiáng)度包線在固結(jié)比相同的動(dòng)抗剪強(qiáng)度曲線上分別截取三個(gè)不同圍壓作用下與某一破壞振次相對應(yīng)的動(dòng)剪應(yīng)力令氣4=氣疽七，C3d*3c，，，由式，=b/2，可以確定。?；驓猓?。與某一破壞振次相對應(yīng)的動(dòng)剪應(yīng)力令氣4=氣疽七，C3d*3c，b]=Kb3。確定，其中氣，力破壞的大小主應(yīng)力。由。何，b]=Kb3。確定，其中氣，力破壞的大小主應(yīng)力。由。何，摩爾圓即可得出它們的動(dòng)抗剪強(qiáng)度包線，然后由其求在該破壞振次下的動(dòng)抗剪強(qiáng)度參數(shù)cd，中d。圖3-8為10:20:70石灰粉煤灰土在破壞振次為10周次時(shí)的動(dòng)抗剪強(qiáng)度包線。由以上方法得到素土和摻以不同灰量的石灰粉煤灰土在kc=2,Nf=10周次時(shí)的動(dòng)抗剪強(qiáng)度參數(shù)七,中d。其計(jì)算結(jié)果見表3-6。 °表3-6素土和石灰粉煤灰土動(dòng)抗剪強(qiáng)度指標(biāo)頻率fHz固結(jié)比kc素土crl910：20：二灰土c70913：27：二灰土c60916：34：50二灰土c9 d d 1130.523.873.925.972.321.950.322.41233.122.393.424.789.123.755.921.35128.3.24.355.226.760.122.343.323.85229.723.463.925.366.822.145.621.5T主要與圍壓b，固結(jié)比K，動(dòng)強(qiáng)度參數(shù)c有關(guān)。在圍壓b，固d 3c c d 3c結(jié)比Kc相同的條件下，Td的大小取決于動(dòng)強(qiáng)度參數(shù)cd，即土性。從表3-6可以看出，石灰粉煤灰改良土動(dòng)粘聚力七比素土增加了很多，以配比為10:20:70和13:27:60的二灰土增加的最多，而10:20:70改良土的內(nèi)摩擦角9d值比素土略高一點(diǎn)，13:27:60和16:34:50改良土9d值要比素土的低，隨著摻灰比的變化9并無明顯規(guī)律，但是10:20:70d的改良效果最好。等壓固結(jié)時(shí)，初始剪應(yīng)力為零，土粒骨架處于某種平衡狀態(tài)，周期荷載作用使大小主應(yīng)力方向發(fā)生90°偏轉(zhuǎn)，導(dǎo)致剪切面上的剪應(yīng)力方向、大小發(fā)生變化，土粒骨架易于滑動(dòng)，其動(dòng)強(qiáng)度參數(shù)cd，9d均比偏壓固結(jié)時(shí)低，試驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)，對應(yīng)一定的固結(jié)比Kc和b3c，存在一臨界動(dòng)應(yīng)力b危「，當(dāng)施加的周期動(dòng)荷bd<bdc，試樣永不破壞。土體的動(dòng)強(qiáng)度參數(shù)與指定的循環(huán)破壞振次N有關(guān)。隨著破壞振次增加，土的動(dòng)強(qiáng)度參數(shù)cd、b圣逐漸減少，最后趨于一恒定值。3.4.3動(dòng)強(qiáng)度影響因素分析3c影響土動(dòng)強(qiáng)度的主要因素很多，本文主要討論固結(jié)圍壓b、固結(jié)3c比七=tan2(45。+9J2)、摻灰比、頻率f對動(dòng)強(qiáng)度的影響。根據(jù)試驗(yàn)原理，在試驗(yàn)過程中，試樣可能出現(xiàn)的破壞情形有三種:①固結(jié)條件Kc<1，大小主應(yīng)力方向發(fā)生變化，在拉半周發(fā)生拉伸破壞，如圖3-9(a)；②固結(jié)條件K>1，大小主應(yīng)力方向仍發(fā)生變化，也在拉c半周發(fā)生拉伸破壞，如圖3-9(b)；③固結(jié)條件：Kc>1，大小主應(yīng)力方向不發(fā)生變化，但在壓半周發(fā)生壓縮破壞如圖3-9(c)。下面討論在拉

半周發(fā)生拉伸破壞和在壓半周發(fā)生壓縮破壞兩種情況下，圍壓七c。及固結(jié)比Kc對動(dòng)強(qiáng)度的影響。 °(a)Kc<1，拉半周發(fā)生拉伸破壞圖3-9極限平衡狀態(tài)考慮到在試驗(yàn)過程中孔隙水壓力很小，忽略孔隙水壓力的影響。由極限平衡條件可知：b=btan2(45+中/2)+2ctan(45+中/2)(3-3)式中，氣/。3』分別為試樣在該固結(jié)壓力下產(chǎn)生動(dòng)力破壞時(shí)的大小主應(yīng)力。

(3-4)令k(3-4)令k=tan2(45+中/2)，式(3-3)為b=bk+2c(kd 。d 1d3ddd%d土體在在拉、壓半周達(dá)到極限平衡狀態(tài)的條件由圖3-10可知，當(dāng)固結(jié)比Kc或動(dòng)應(yīng)力氣達(dá)到某一值時(shí)，有某一瞬間，試件會(huì)在拉、壓半周或先或后達(dá)到極限平衡狀態(tài)，在拉半周試件呈擠壓拉伸破壞，而在壓半周試件呈壓縮破壞，如圖3-11所示。圖3-11圖3-11雙向極限平衡狀態(tài)當(dāng)試件在拉半周處于極限平衡狀態(tài)時(shí)，大主應(yīng)力在水平方向，計(jì)算公式為:^3d=^3c9廣孔+氣

b=KbI1cc3c(3-5)式中，b1c，b3c分別為水平、豎直方向固結(jié)應(yīng)力，bd為動(dòng)荷載。由式(3-4)、式(3-5)得(1-KK)b3+七、二2七厄(3-6)當(dāng)試件在壓半周處于極限平衡狀態(tài)時(shí)，大主應(yīng)力在豎直方向，即:3c<。=b+b (3-7)b=KbI1cc3c由式(3-4)和式(3-7)得(K-K?b3+bd=2c^K^(3-8)聯(lián)立式(3-6)，(3-8)求解得k_(氣2+1)%+2cdTK((氣-1)_kc= 2Kdb3 =0_(K;-1)b3+2c^K((K+「1_d 2K d0d(3-10)K,bd0為達(dá)到雙向極限平衡條件的固結(jié)比和動(dòng)應(yīng)力。bd不變，七發(fā)生變0化，當(dāng)Kc>K0時(shí)，大小主應(yīng)力作用方向不發(fā)生變化，在壓半周發(fā)生壓縮破壞；反之，大小主應(yīng)力作用方向發(fā)生變化，在拉半周發(fā)生擠壓拉伸破壞。土體達(dá)到破壞標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，大主應(yīng)力在水平方向，即在拉半周發(fā)生拉伸破壞：由式(3-4)和式(3-5)得_b(kk-1)+2匕7^d= Kd(3-11)由前面所述可知： T=bd/2(3-12)由式(3-11)和式(3-12)可得土體在拉半周發(fā)生拉伸破壞時(shí)的動(dòng)剪應(yīng)力為_b(%氣-1)+2cjk^d= 2Kd(3-13)土體達(dá)到破壞標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，大主應(yīng)力在豎直方向，即在壓半周發(fā)生壓縮破壞由式(3-4)、式(3-7)得氣=b3(K—K)+2c「anK(3-14)由式(3-12)和式(3-14)可得土體在壓半周發(fā)生壓縮破壞時(shí)的動(dòng)剪應(yīng)力為td=b3(K—K)+cd壓/2(3-15)TOC\o"1-5"\h\z顯然，T是與圍壓a，固結(jié)比K，動(dòng)強(qiáng)度參數(shù)c，中有關(guān)的函數(shù)。d 3c c d d圍壓對動(dòng)強(qiáng)度的影響①土體在拉半周發(fā)生擠壓拉伸破壞，由式(3-13)得所KK—1 = d da3 2Kd(3-16)②土體在壓半周發(fā)生壓縮破壞，由式(3-15)得dT_K—Kda° d2~^3(3-17)土體在拉半周發(fā)生拉伸破壞的時(shí)：由式(3-16)可知，如果KdK>1dT/da>0，t隨圍壓的增加而增加。當(dāng)KK<1，dt/da<0，動(dòng)剪應(yīng)力隨圍壓的增加而減少。土體在壓半周發(fā)生拉伸破壞的時(shí)，由式(3-17)可知，當(dāng)Kd>K時(shí)dtd/da3>0，td隨圍壓的增加而增加。當(dāng)與<K時(shí)，dT"da3<0，td隨圍壓的增加而減少。Kd的大小取得于動(dòng)強(qiáng)度參數(shù)氣，而動(dòng)強(qiáng)度參數(shù)氣與土性條件，即土的類別，密實(shí)程度和顆粒特征有關(guān)。 "(4)固結(jié)比對動(dòng)強(qiáng)度的影響①土體在拉半周發(fā)生拉伸破壞，由式(3-13)可得：TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"■^^=1a >0dK23c(3-18)②土體在壓半周發(fā)生壓縮破壞，由式(3-9)可得:dT 1\o"CurrentDocument"—=——adK 2 3c(3-19)土體在拉半周發(fā)生擠壓拉伸破壞的時(shí)，由式(3-18)可知，td隨固結(jié)比Kc的增加而增加。土體在壓半周發(fā)生壓縮破壞的時(shí)，由式(3-19)可知，Td隨固結(jié)比K的增加而減少。(5)摻灰比對動(dòng)強(qiáng)度的影響圖3-12摻灰比不同的土td~lgNf的關(guān)系曲線由式(3-13)、式(3-15)可知，td主要與圍壓％，固結(jié)比Kc，動(dòng)強(qiáng)度參數(shù)c有關(guān)。在圍壓。，固結(jié)比K相同的條件下，T的大小取決于動(dòng)d 3c c d強(qiáng)度參數(shù)cd，即土性。隨著摻灰比的變化，石灰粉煤灰土的動(dòng)強(qiáng)度參數(shù)發(fā)生改變。由圖3-12可也看出摻灰比為10:20:70和13:27:60土的動(dòng)強(qiáng)度有明顯增加，配比為16:34:50的改良土雖然動(dòng)強(qiáng)度也有所增加，但是不如前兩種效果好。(6)頻率對動(dòng)強(qiáng)度的影響頻率對動(dòng)剪應(yīng)力的影響因摻灰量的不同而表現(xiàn)略有不同。素土與二灰改良土在f=5Hz時(shí)的動(dòng)剪應(yīng)力基本小于在f=1Hz時(shí)的動(dòng)剪應(yīng)力。表現(xiàn)為隨著頻率的升高，動(dòng)剪應(yīng)力呈現(xiàn)下降的趨勢。但圖3-13可以看出，改良后的土初期在頻率f=1Hz和f=5Hz時(shí)，動(dòng)剪應(yīng)力基本相等，

但隨著破壞周次的增加，也是隨著頻率的升高，動(dòng)剪應(yīng)力呈現(xiàn)下降趨勢。35201―破壞周次/周100)素土3002502001501001—破壞周次/周10020010100ooooO05050000^0^1±1±應(yīng)剪動(dòng)10:20:70二灰土350300250150100 10破壞周次/周0035201―破壞周次/周100)素土3002502001501001—破壞周次/周10020010100ooooO05050000^0^1±1±應(yīng)剪動(dòng)10:20:70二灰土350300250150100 10破壞周次/周00__100'13:27:60二灰土 16:34:50二灰土圖3-13頻率不同時(shí)rd=bd'2b3c的關(guān)系曲線3.4.4動(dòng)應(yīng)變特性動(dòng)應(yīng)變的發(fā)展與相對密度、級配、固結(jié)應(yīng)力比、圍壓、頻率、循環(huán)動(dòng)應(yīng)力比q=b/2b3等因素有關(guān)。圖3-14?圖3-17是素土和不同摻灰量的石灰土試樣在頻率、圍壓和固結(jié)比相同的條件下，累積軸向應(yīng)變。隨著振動(dòng)次數(shù)N及動(dòng)荷水平的變化情況。試驗(yàn)表明，隨著振動(dòng)次數(shù)N及動(dòng)荷水平的增加，試樣的軸向應(yīng)變也隨之增大，通常表三種典型情況:①試樣基本處于彈性變形階段。在低應(yīng)力水平下，試樣變形主要表現(xiàn)為可恢復(fù)的彈性變形，軸向累積塑性應(yīng)變很小，如曲線七=0.672；②開始時(shí)，軸向應(yīng)變緩慢增長，到達(dá)某一振次后，隨著振次增加，軸向應(yīng)變急劇增長，如曲線r=d0.937；③當(dāng)動(dòng)應(yīng)力大于某一臨界值，試樣因軸向應(yīng)變急劇增長而完全破壞如曲線r=0.513。破壞周次/周圖3-14素土在不同動(dòng)荷載作用下應(yīng)變與振次的關(guān)系曲線破壞周次/周圖3-1613:27:60二灰土在不同動(dòng)荷載作用下應(yīng)變與振次的關(guān)系&應(yīng)動(dòng)圖3-17 16:34:50二灰土在不同動(dòng)荷載作用下應(yīng)變與振次的關(guān)系試驗(yàn)結(jié)果表明素土在七=0.362時(shí)，軸向累積應(yīng)變很小，試件為彈性變形；當(dāng)七＞0.513時(shí)，軸向累積應(yīng)變急劇增加，試件完全破壞。而10:20:70二灰改良土當(dāng)r=0.672時(shí)，試件為彈性變形，。＞1.537時(shí)，軸向應(yīng)變急劇增加，試件完全破壞。13:27:60二灰改良土與10:20:70二灰改良土完全破壞時(shí)的循環(huán)動(dòng)應(yīng)力比基本相同，而16:34:50二灰改良土r＞0.783時(shí)，軸向應(yīng)變急劇增加，試件完全破壞，結(jié)果表明改良土動(dòng)應(yīng)力的臨界值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于素土，其中以10:20:70和13:27:60配比的改良土最為明顯。動(dòng)應(yīng)變的影響因素有很多本文只針對循環(huán)動(dòng)應(yīng)力比做了具體的研究，對于圍壓，頻率，固結(jié)比等因素只是粗略討論一下，并得到以下結(jié)論。圍壓對軸向應(yīng)變的發(fā)展也有很大影響。在其它條件相同的情況下，由試驗(yàn)可以看出，素土試樣在高圍壓下，軸向應(yīng)變增長越緩慢;而石灰粉煤灰改良土則相反，軸向應(yīng)變增長愈快。固結(jié)比對軸向應(yīng)變的影響同樣不容忽視，固結(jié)比對軸向應(yīng)變的影響很顯然，偏壓固結(jié)和等壓固結(jié)對軸向應(yīng)變的影響也明顯不同。等壓固結(jié)時(shí)，在動(dòng)應(yīng)力的壓半周試樣的受力狀態(tài)相當(dāng)于三軸壓縮，在動(dòng)應(yīng)力的拉半周相當(dāng)于三軸拉伸，此時(shí)大小主應(yīng)力方向發(fā)生90°偏轉(zhuǎn)，動(dòng)剪應(yīng)力不僅大小而且方向反復(fù)發(fā)生變化，對土的動(dòng)變形影響很大。素土在k=1.0時(shí)的軸向應(yīng)變比在即k=2時(shí)大。而石灰粉煤灰改良土在軸向應(yīng)力大于側(cè)向應(yīng)力，處于三軸壓縮狀態(tài)下，軸向應(yīng)變隨固結(jié)比的增大而增大。1.2.1凍土動(dòng)力特性研究現(xiàn)狀凍土是復(fù)雜的多相和多成分體系，其基本組成成分包括：固相的礦物骨架或有機(jī)物骨架、固相的凍結(jié)水、液相的未凍結(jié)水、氣相的水汽和其它氣體。從相組成上來看，凍土與普通土的最主要的區(qū)別是多了一個(gè)固相的凍結(jié)水，因此也就多了一個(gè)固相的凍結(jié)水與液相的未凍結(jié)水相互轉(zhuǎn)變的復(fù)雜過程，該過程使土體有著獨(dú)特的凍土構(gòu)造、特殊的物理力學(xué)性質(zhì)和熱力學(xué)性質(zhì)，這些獨(dú)特的性質(zhì)反過來又影響著凍土、土體凍結(jié)過程和土體融化過程的力學(xué)特征。由于冰相的存在，凍土在恒載作用下通常就具有流動(dòng)性［52?5員，在動(dòng)荷載長期作用下凍土的流變性問題則更為突出［56-59］。朱占元等［60］基于低溫動(dòng)三軸試驗(yàn)資料，研究了青藏鐵路北麓河粉質(zhì)黏土在往返長期加荷作用下的變形特征。在不同溫度、動(dòng)應(yīng)力幅、頻率、圍壓條件下考察凍土軸向殘余應(yīng)變與振次的試驗(yàn)關(guān)系曲線，建立了凍土振陷模型(見式IT)并討論了模型參數(shù)及其影響因素，模型參數(shù)受擬合所采用的振次水平影響較大，黏塑流蠕變率隨振次的增加而迅速減小，蠕變衰減系數(shù)隨振次的增加而迅速增大，當(dāng)振次達(dá)到一定臨界值以后，兩參數(shù)都逐漸趨于穩(wěn)定；相同振次水平下參數(shù)均隨溫度升高、動(dòng)應(yīng)力幅值增大、圍壓增高而增大，隨頻率的增加而減少，且頻率大于6Hz時(shí)對參數(shù)影響很小。該研究成果對于合理預(yù)測動(dòng)力荷載長期作用下由凍土殘余變形而產(chǎn)生的沉降量具有重要意義，且為凍土動(dòng)力學(xué)研究積累基礎(chǔ)試驗(yàn)成果?！阣=A+Bn+Cni6 (1-1)式中：8為軸向殘余應(yīng)變；n為循環(huán)動(dòng)應(yīng)力作用振次；A、B、C為與溫度、動(dòng)應(yīng)力幅、圍壓次有關(guān)的振陷參數(shù)。李雙洋等［61］根據(jù)帶相變瞬態(tài)溫度場的熱量平衡控制微分方程，采用有限元方法計(jì)算分析了青藏鐵路路基的瞬態(tài)溫度場。隨后，根據(jù)溫度場的分布特點(diǎn)，應(yīng)用Biot動(dòng)力固結(jié)理論推導(dǎo)出的Biot動(dòng)力固結(jié)控制方程，采用熱、力間接耦合方法對青藏鐵路路基在列車荷載作用下的瞬態(tài)動(dòng)力問題進(jìn)行了數(shù)值模擬，并系統(tǒng)的分析了列車荷載作用下鐵路路基內(nèi)的振動(dòng)孔隙水壓力、應(yīng)力、位移等動(dòng)力響應(yīng)特點(diǎn)。姜忠宇等⑹］得出凍土的力學(xué)參數(shù)是與加載條件和加載歷史以及溫度、含水量等多方面因素有關(guān)的過程量，在不同的應(yīng)力環(huán)境中表現(xiàn)出不同的力學(xué)特性。而且研究了加載方式、含水量以及溫度對不同試樣類型的力學(xué)性能的影響。研究結(jié)果表明：不同加載方式對兩種試樣的抗壓強(qiáng)度比值有大致相當(dāng)?shù)挠绊懀嚇雍颗c溫度的變化對其比值影響甚微；加載方式的不同使試樣破壞應(yīng)變的比值有較大范圍變化,且與試樣含水量及溫度密切相關(guān)。

圖6-2圍壓50KPa時(shí)軸向累計(jì)應(yīng)變與主應(yīng)力差關(guān)系曲線Fig.6-2Therelationscurveonaccumulationstrainandtheprincipalstressdifferentialvalueunder50KPaencirclespressesFig.6-3Therelationscurveonaccumulationstrainandtheprincipalstressdifferentialvalueunder100KPaencirclespresses圖6-4圍壓150KPa時(shí)軸向累計(jì)應(yīng)變與主應(yīng)力差關(guān)系曲線

Fig.6-4Therelationscurveonaccumulationstrainandtheprincipalstressdifferentialvalueunder150KPaencirclespresses0098.0049圖6-5未凍土軸向累計(jì)應(yīng)變與振次關(guān)系曲線"Fig.6-5Therelationscurveonnon-frozenearthaxialaccumulationstrainandvibrationnumberoftimes6.2.3試驗(yàn)結(jié)果分析圖6-2為固結(jié)圍壓0.05MPa時(shí)沈陽試驗(yàn)段季節(jié)性凍土的主應(yīng)力差與軸向應(yīng)變關(guān)系曲線。由圖可