原创《软土卸荷过程孔隙结构演变规律损伤定量描述》：这篇软土论文范文为免费优秀学术论文范文,可用于相关写作参考。
文章编号：10081542（2014）02018908doi：10.7535/hbkd.2014yx02014
摘 要：以宏观卸荷试验及此过程的微（细）观结构分析为基础,定义了卸荷软土损伤变量w/wc,采用分形理论定量描述结构性软土卸荷过程中微（细）观结构演变规律.结果表明：土体开挖卸荷实际上是一个渐进并伴随损伤的过程,其损伤演化可以用分形维数D定量描述；软土卸荷过程在整体上呈现分维数减小的趋势,反映了软土损伤趋于增大的演化规律；软土卸荷过程中,随着卸荷等级的增大,软土在横纵断面的颗粒分布分维数和孔径分布分维数都越来越小,但纵断面的变化速度明显低于横断面.因此,颗粒分布分维数和孔径分布分维数可作为描述软土卸荷损伤的定量指标.
关键词：软土；卸荷；微观结构；分维数；损伤
中图分类号：TU443 文献标志码：A
Pore structure evolution law and quantitative description of
damage in soft soil unloading process
HU Qizhi, WANG Jingxia, TAO Gaoliang
（School of Civil Engineering and Architecture,Hubei University of Technology, Wuhan Hubei 430068, China）
Abstract： On the basis of macro unloading test and the micro structure analysis,the unloading soft soil damage variables is defined.By using fractal theory, unloading micro structure evolution law （fine） view of structural soft soil is described quantitatively. The results show that the soil excavation unloading is actually a gradual process associated with damage, and the damage evolution can use fractal dimension D to quantitatively describe；Soft soil unloading process has the trend of fractal dimension decreasing as a whole, reflecting the increasing trend of soft soil damage. In soft soil unloading process, with the increase of unloading level, fractal dimensions of transverse profile of particle size distribution and pore size distribution in the soft soil become smaller, while the change speed in pore position is significantly lower than that in crosssectional profile. Therefore, particle size distribution fractal dimension and pore size distribution fractal dimension can be used as quantitative description of soft soil unloading damage index.
Key words：the soft soil； unloading； micro structure； fractal dimension； damage
随着中国经济建设的发展,和之相适应的是大量工程项目建设,包括深基坑、地铁等地下工程.而这些地下工程对周围环境的影响是不容小觑的,尤其是由于开挖卸荷引起的地面沉降、土层过大位移、甚至垮塌倒楼等事件,造成了严重的经济损失和巨大的人员伤亡,给社会带来了极为不利的影响.因此,土体开挖卸荷造成的天然土体结构性损伤、地下工程周围土体的流变破坏变形等,一直是岩土工程界需要解决的问题[1].土的微观结构是其物质存在的基础,土体内部孔隙特征及分布情况是土体微观结构变化的内因,也是决定土体物理力学性质的主要因素[2].因此,对土体微观结构的研究具有重要意义[3].谢和平等和张季如等将分形理论用于岩土工程的诸多领域,取得了显著的成果.同时,分形理论也为土体微观结构研究提供了新的思路[45].大量研究表明岩土介质中孔隙和颗粒具有分形特性[69],分形理论已成为沟通宏观和微观的桥梁.结构性软土的卸荷破坏常常伴随着损伤,而损伤力学和分形几何又有着重要的关联,但用分形理论研究卸荷状态下受损结构性软土的特性却是一个新型领域[1011].由于分维数可以作为表征材料损伤状态的参数,分维数的演化规律可反映材料损伤演化规律[12].因此,用分维数D定量描述软土卸荷损伤具有重要意义.
1 分形理论及分形模型
数学家 HAUSDORFF 于1919 年提出了分数维的概念,但直到1975 年,美国IBM公司研究员MARDELBROT 才首次提出“分形”这个名词,其原意是“不规则的、分数的、支离破碎的”物体.自然界存在大量的不规则的、不光滑甚至是奇异的客体.分形几何的意义就在于给出这些物体复杂程度的一种描述,而分形维数就是它使用的工具.之所以利用分形维数来研究土体微观结构图像,有2个原因：1）从直观上看,土的这种颗粒结构,比较适合于作分形几何的研究对象；2）分形维数是一个无标度、无量纲的量,它减弱了微观图像的分辨率、放大倍数等对计算结果的影响.因此,分形理论是研究自然界不规则以及杂乱无章现象和行为的科学[13].
软土论文参考资料：
结论：软土卸荷过程孔隙结构演变规律损伤定量描述为适合软土论文写作的大学硕士及相关本科毕业论文，相关软地基处理方案开题报告范文和学术职称论文参考文献下载。
