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题名具有参数独立性的双峰土水特征曲线预测模型
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作者
沈春廷
孔令明
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机构
北京建筑大学土木与交通工程学院
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出处
《北京建筑大学学报》
2024年第4期104-111,共8页
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基金
国家自然科学基金项目(41902284)
北京市自然科学基金项目(8204057)
北京市教委一般项目(KM201910016015)。
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文摘
双孔结构土内部存在集聚体内孔隙和集聚体间孔隙,其土水特征曲线呈现双峰特征。现有双峰土水特征曲线模型多采用将2个单峰土水特征曲线线性叠加的方法建立,参数较多且不具备独立性,用其拟合试验数据时可能存在不收敛问题。基于毛细管理论提出了一个新的双峰土水特征曲线预测模型。首先,通过在单峰孔径分布函数中引入双曲三角函数的数学方法,在几何上将单峰孔径分布曲线的单峰分割为双峰,从而获得了双峰孔径分布函数;其次,将新提出的双峰孔径分布函数进行累积积分,建立了双峰土水特征曲线模型;最后,分析了该模型参数的物理意义及其对预测结果的影响,发现该模型参数相互独立。使用新模型预测多种双孔结构土的土水特征曲线试验数据,取得了良好的预测效果。
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关键词
非饱和土
双孔结构
土水特征曲线
孔径分布
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Keywords
unsaturated soil
dual⁃porosity structure
SWCC
pore size distribution
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分类号
TU432
[建筑科学—岩土工程]
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题名考虑低温粒间吸力的饱和冻土UH模型
被引量:1
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作者
孔令明
张海兵
沈春廷
齐吉琳
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机构
北京建筑大学土木与交通工程学院
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出处
《冰川冻土》
CSCD
北大核心
2023年第3期1063-1079,共17页
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基金
国家自然科学基金项目(41902284,41972279,42172299)
北京市自然科学基金项目(8204057)
北京市教委一般项目(KM201910016015)资助。
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文摘
冻土本构模型对于分析寒区岩土工程的安全和稳定性至关重要。低温吸力理论可以在物理层面解释温度对冻土力学特性产生影响的机理,且基于该理论所建立的冻土本构模型能实现融土和冻土本构关系的统一,所以近年来低温吸力理论受到越来越多的关注。本文首先通过分析饱和冻土中冰-水界面的表面张力作用,在低温吸力理论的基础上提出了低温粒间吸力的概念,并基于Clapeyron方程建立了低温粒间吸力与温度的关系式以及饱和冻土的有效应力公式。其次,针对多种类型的饱和冻土开展了温控侧限压缩试验和三轴剪切试验,发现低温粒间吸力对冻土力学特性的影响可以归结为其对冻土表观超固结性的影响,即冻土的表观超固结程度随低温粒间吸力的增大而增强。根据试验规律,建立了冻土表观前期固结压力和抗剪强度计算公式。最后,将以上所建立的冻土有效应力公式、前期固结压力公式和强度公式与超固结融土的统一硬化本构理论(即UH模型理论)结合,提出了一个新的冻土热力耦合弹塑性本构模型。使用该模型模拟冻土侧限压缩试验、单轴压缩试验和三轴剪切试验,发现其能合理描述冻土在不同温度和围压下的应力-应变关系,且计算结果与试验数据符合良好。
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关键词
冻土
本构模型
低温吸力
超固结
侧限压缩
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Keywords
frozen soil
constitutive model
cryogenic suction
overconsolidation
confined compression
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分类号
TU43
[建筑科学—岩土工程]
P642.14
[天文地球—工程地质学]
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