（岩土工程专业论文）循环荷载作用下非饱和黏土强度与变形特性的研究.pdf

大连理工大学博士学位论文 摘要 作为土力学理论的重要组成部分，饱和土动力学理论已经得到很大程度的发展，并 正在不断地趋于成熟，在工程实践中得到了广泛的应用。然而自然界中与工程相关的土 体绝大部分以非饱和土状态存在，相比之下，地震荷载、交通荷载等动荷载作用下的非 饱和土动力学的发展状况则远落后于饱和土动力学。随着我国国民经济的飞速发展，道 路交通工程建设以及海洋工程建设也呈现出日新月异的变化。因此，路基和海洋基础设 计理论由静力学向动力学方向、饱和土向非饱和土方向发展势成必然。在这种大背景下， 对循环荷载作用下非饱和黏土动力强度与变形特性以及本构模型进行相关研究是有重 大现实意义的。因此，本文基于改进的“非饱和土静力一动力液压三轴一扭转多功能剪 切仪 ，对非饱和黏土的单调强度特性、动强度和动变形特性以及非饱和土动力本构模 型进行了大量的试验研究与分析。本文的主要研究工作包括下列方面： ( 1 ) 分析非饱和土应力状态的情况下对大连理工大学与日本诚研社株式会社联合 设计与研制的“土工静力一动力液压三轴一扭转多功能剪切仪”进行了改进，使此仪器 不仅能够完成饱和砂土、黏土的静力、动力三轴扭转试验功能外，还能通过精确控制和 测量基质吸力和净法向固结压力来对非饱和黏土进行静力、动力条件下的变形与强度特 性的研究。为深入研究静、动条件下非饱和土的强度与变形特性提供了可靠的试验技术 条件。由于该设备在改进过程中综合考虑了多方面的因素和有关的限制条件，由该设备 所获得的有关经验将为今后土工设备的引进与研制提供有益的参考价值，这套设备的改 进完成也必将在非饱和土动力学的发展中发挥重要的作用。 ( 2 ) 基于非饱和土抗剪强度理论，采用改进的非饱和土静力一动力液压三轴一扭 转多功能剪切仪试验系统对大连地区非饱和粉质黏土进行了三轴固结排水单调剪切试 验研究。通过在试验中施加不同的基质吸力和固结压力，研究了固结围压和基质吸力对 非饱和土黏土试样变形和强度特性的影响，结果表明：非饱和状态的黏土的应力一应变 关系曲线与饱和状态下的应力一应变关系曲线具有相似的形态，均为双曲线型，各试样 的初始刚度和最大偏应力均随基质吸力或净法向固结压力的增加而增大。各试样最终都 发生鼓状破坏，并且无明显的破坏带，体现了非饱和粉质黏土良好的可塑性、压缩性和 变形能力。由于非饱和土中基质吸力难于测量，出于利用可以容易获得的非饱和土含水 量通过土水特征曲线来估计基质吸力大小的目的，还采用压力板仪测定了不同土质、不 同干密度、不同净法向固结压力下的土水特征曲线的脱湿曲线，对比试验和分析表明： 不同土质的土水特征曲线差别明显，粉质黏土较其他黏土具有储水系数高，持水能力差， 易于脱水的特点；不同干密度和不同固结压力对非饱和土的土水特征曲线影响显著，干 循环荷载作用下非饱和黏七强度与变形特性的研究 密度越大，固结压力越高，非饱和粉质黏土的储水系数越低，持水能力越高；相同条件 下击实土样和原状样的土水特征曲线基本一致，仅仅在吸力较小时，具有各自不同的特 点：击实样有明显的折点，原状样的曲线比较平滑；并对不同条件下的土水特征曲线进 行分析拟合，并建议了一个简单、实用的土水特征曲线的拟合公式。 ( 3 ) 运用分步加载的方法针对大连地区典型粉质黏土在多种压力的初始固结条件 下，分别进行了多种基质吸力下的循环三轴试验，系统研究了固结压力和基质吸力对非 饱和土循环荷载作用下的应力一应变滞回曲线和骨干曲线的影响规律，着重探讨了非饱 和黏土动模量和阻尼比特性。结果表明：改进后的非饱和土静力一动力液压三轴一扭转 多功能剪切仪能精确控制和测量非饱和土的净法向固结应力和基质吸力，除了能够完成 饱和土的三轴和扭剪的试验功能外，还可以通过对基质吸力的控制实现多种固结条件下 非饱和土的强度与变形特性的试验功能，具有广泛的适用性。对于三轴试验，具有较高 的精度，应变最小值可达到1 0 巧以下，这是常规土工试验设备所达不到的。循环荷载作 用下非饱和黏土具有明显的滞回特性，固结条件对应力一应变滞回圈的发展模式影响显 著；当固结压力相同时，基质吸力越大的最大动弹性模量越大；当基质吸力相同时，最 大动弹性模量随固结压力的增大而增大；经最大动模量归一化处理后，所得到的无量纲 动弹性模量比与动应变幅值之间的历e 。，一s 关系曲线对于基质吸力和初始有效固结 压力的依赖性不大，并可以用同一曲线方程拟合；基质吸力和固结压力对非饱和粉质黏 土的阻尼比的影响不大。 ( 4 ) 基于利用改进的非饱和土静力一动力液压三轴一扭转多功能剪切仪通过基质 吸力控制进行的应力控制式分级加载的循环三轴试验获得的不同的应力一应变骨干曲 线关系特性，建议了考虑基质吸力影响的非饱和黏土应力一应变骨干曲线的等价粘弹性 模型和滞回曲线的m a s i n g 加卸载准则。对比试验与分析表明：采用所建议的非饱和土 应力一应变骨干曲线的等价粘弹性模型，对循环荷载条件下不同基质吸力和不同固结压 力的非饱和土的应力一应变关系进行了模拟预测。预测结果基本上能反映出应力一应变 骨干曲线的变化规律，与实测数据尽管存在一定的差异，但从预测结果与实测结果比较 来看，差异并不是很大，尤其对于应变较小的情况预测与实测结果还是比较一致的。因 此上述所发展的双曲线模型能够考虑基质吸力的影响，能够模拟循环荷载作用固结排水 条件下非饱和黏土的应力一应变特性，是相对简单且符合实际的；并采用m a s i n g 加卸 载准则对循环荷载条件下某一特定基质吸力和特定固结压力的非饱和土不同应力幅值 时的应力一应变滞回曲线进行了模拟预测，可以看出预测结果能很好地反映出应力一应 变滞回曲线的变化规律，与实测数据基本符合。 i i 大连理工大学博士学位论文 ( 5 ) 系统地研究循环荷载作用下非饱和土中孔隙气( 水) 压力和基质吸力的变化 以及基质吸力和净法向固结压力对非饱和土动强度的影响，结果表明：试样固结稳定且 吸力平衡后，试样为中饱和度( 双开敞系统) 非饱和土试样，试样内部气体和水体形成 固有的通路，处于连通状态，此时孔隙气压力、孔隙水压力以及基质吸力均为定值。 施加动应力后，试样开始发生轴向变形，试样体积缩小，土体中的空气与试样上部仪器 外加压力系统相连通并一直保持孔隙气压力恒定；孔隙水压力逐渐上升，这是由于三轴 过程中试样体积变化引起的，但是当孔隙水压力上升到一定程度后趋于一恒值；基质 吸力正好和孔隙水压力发展趋势相反，逐渐降低于一稳定值。基质吸力和固结压力的增 加明显提高非饱和土的动强度。通过不同围压下、不同基质吸力条件下静三轴试验获得 的单调强度对相同条件下的动强度曲线进行归一化处理，以此为基础，对非饱和土循环 强度的简便确定方法进行了初步探讨，目的是通过少量的非饱和土单调剪切试验和饱和 土的循环强度试验对待定参数确定之后，就可以在循环应力给定的条件下估算破坏次数 r ，又能够在破坏次数，给定条件下估算破坏时的循环强度，进而确定非饱和土地基 土体的循环承载力。 ( 6 ) 利用改进的非饱和土静力一动力液压三轴一扭转多功能剪切仪进行不同固结应 力和基质吸力条件下非饱和土的变形特性试验，探讨了基质吸力和固结压力对非饱和土 循环蠕变类型以及残余应变发展的影响。得出如下结论：非饱和黏土循环蠕变随循环次 数的增加而累积增大，蠕变特性可分为“衰减型蠕变”、“非衰减型蠕变”两种情况； 非饱和黏土残余应变的影响因素有很多，其中固结应力和基质吸力对残余应变的影响显 著：基质吸力相同时，固结应力愈大，残余应变也愈小；固结应力相同时，残余应变随 基质吸力的增加显著减小。运用非线性曲线拟合分析方法，从实用简便的目的出发，尽 量淘汰掉与残余应变相关程度不高的参量，推导出计算非饱和粉土在高振次后( n 2 0 0 0 ) 任一固结应力、基质吸力和动应力下残余应变的经验公式。并对提出的经验公式进行验 证，结果令人满意。最后，利用a b a q u s 有限元软件计算表面作用圆形均布荷载时的 半无限体内任意点的应力，基于得出的路基中应力分布特点和推导出的残余应变经验公 式，探讨了预测交通荷载作用下非饱和土路基残余变形的具体方法和步骤，结合具体算 例，预测了交通荷载长期作用下非饱和粉质黏土产生的残余变形，并具体探讨了非饱和 黏土的残余变形随动应力变化和地下水位线升降的变化规律和程度，进而验证了这种估 算方法的可行性。 关键词：非饱和土；循环荷载；变形与强度特性；基质吸力；本构模型 i i i 循环荷载作用下非饱和黏土强度与变形特性的研究 a s t u d yo ns t r e n g t h - d e f o r m a t i o nc h a r a c t e r i s t i co fu n s a t u r a t e dc l a y u n d e rc y c l i cl o a d i n g a b s t r a c t a st h ee s s e n t i a lp a r to fs o i lm e c h a n i c s ，s a t u r a t e ds o i ld y n a m i c si sa p p l i e di ng e o t e c h n i c a l e n g i n e e r i n gp r a c t i c e h o w e v e r m o s ts o i lr e l a t e d 、析t ht h ee n g i n e e r i n gi nn a t u r ei su n s a t u r a t e d s o i l ，i nc o n t r a s t ，d e v e l o p m e n to fu n s a t u r a t e ds o i ld y n a m i c su n d e rc y c l i cl o a ds u c ha ss e i s m i c l o a da n dt r a f f i c1 0 a dl a g sb e h i n dt h a to fs a t u r a t e ds o i ld y n a m i c s w i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n t o fn a t i o n a le c o n o m i c ，t r a f f i ce n g i n e e r i n ga n do c e a ne n g i n e e r i n ga l s o c h a n g eq u i c k l y t h e r e f o r e ，d e s i g nt h e o r yo fs u b g r a d ea n dm a r i n ef o u n d a t i o nm u s td e v e l o pf r o ms a t u r a t e d s t a t i c st ou n s a t u r a t e dd y n a m i c s u n d e rt h i sb a c k g r o u n d ，t h er e s e a r c ho fd y n a m i cs t r e n g t ha n d d e f o r m a t i o nc h a r a c t e r i s t i ca n dc o n s t i t u t i v em o d e lo fu n s a t u r a t e ds o i lu n d e rc y c l i c1 0 a d b e c o m e sm o r ei m p o r t a n t t h e r e f o r e b a s e do nt h ei m p r o v e ds t a t i ca n dd y n a m i cu n i v e r s a l t r i a x i a la n dt o r s i o n a ls h e a ra p p a r a t u sf o ru n s a t u r a t e ds o i l ，m a n yt e s t sa n da n a l y s i sa b o u t m o n o t o n i cs t r e n g t hb e h a v i o r ，d y n a m i cs t r e n g t ha n dd e f o r m a t i o nc h a r a c t e r i s t i ca n dd y n a m i c c o n s t i t u t i v em o d e lo fu n s a t u r a t e ds o i la r ec a r r i e do u t t h em a i ni n v e s t i g a t i o n sa r ef o l l o w s ： f 1 ) i no r d e rt os i m u l a t ed y n a m i cb e h a v i o ro fu n s a t u r a t e ds o i l su n d e rt r a n s i e n to rc y c l i c l o a d i n gi n d u c e db ye a r t h q u a k es h a k i n go rt r a f f i cl o a d st h r o u g hc o n t r o l l i n gm a t r i cs u c t i o n ， b a s e do nt h ea n a l y z i n go fs t r e s ss t a t e ，t h es e c o n dd e v e l o p m e n to ft h es t a t i ca n dd y n a m i c u n i v e r s a lt r i a x i a la n dt o r s i o n a ls h e a ra p p a r a t u sw a sc a r r i e do u t ，w h i c hw a sm a n u f a c t u r e db y d a l i a nu n i v e r s i t yo ft e c h n o l o g ya n ds e i k e nc o r p ，i n c ，j a p a n t h ei m p r o v e da p p a r a t u sc a n r e p r o d u c ec o m p l e xs t r e s sc o n d i t i o n sa n ds t r e s sp a t h sa n da l s oc a nb eu s e dt op e r f o r mv a r i o u s e x p e r i m e n t a lt e s t so fu n s a t u r a t e ds o i l sw i t hd i f f e r e n tm a t r i cs u c t i o n su n d e rc o m p l e x c o n s o l i d a t i o nc o n d i t i o n s ，w h i c hi sm o r ee x t e n s i v e l ya p p l i c a b l et h a nt h eo r i g i n a la p p a r a t u s ， w h i c hc a l la l s op r o v i d er e l i a b l et e s tt e c h n o l o g yc o n d i t i o n sf o rf u r t h e rs t u d yo fu n s a t u r a t e d s o i l ( 2 ) b a s e do ns h e a rs t r e n g t ht h e o r yo fu n s a t u r a t e ds o i l ，u s i n gt h ei m p r o v e ds t a t i ca n d d y n a m i cu n i v e r s a lt r i a x i a la n dt o r s i o n a ls h e a ra p p a r a t u sf o ru n s a t u r a t e ds o i l ，t h ec o n s o l i d a t i o n d r a i n e dt r i a x i a lt e s t so fu n s a t u r a t e ds i l t ys o i li nd a l i a na r e aa r ec a r r i e do u t t h r o u g ha p p l y i n g d i f f e r e n tm a t r i cs u c t i o na n dc o n f i n i n gp r e s s u r e ，t h ee f f e c to fm a n t i cs u c t i o na n dc o n f i n i n g p r e s s u r eo ns t r e n g t ha n dd e f o r m a t i o nb e h a v i o ro fu n s a t u r a t e ds a m p l ew a ss t u d i e d r e s e a r c h r e s u l t si n d i c a t et h a tt h es t r e s s - s t r a i nc u r v eo fu n s a t u r a t e ds o i l i sc h a r a c t e r i z e db yah y p e r b o l i c c u r v e w h i c hi ss i m i l a rt ot h es t r e s s s t r a i nc u r v eo fs a t u r a t e ds o i l w i t ht h ei n c r e a s i n go f m a t r i cs u c t i o na n dc o n f i n i n gp r e s s u r e t 1 1 ei n i t i a ls t i f f n e s sa n dt h em a x i m a ld e v i a t o r i cs t r e s s i v 人连理：工大学博十学位论文 i n c r e a s e d t h ef i n a lf a i l u r eo fa l ls a m p l e sw a sd r u ms h a p e w h i c hd i d n th a v ee v i d e n t d a m a g e dz o n e ，a n dt h i se m b o d i e st h a ts i l t ys o i lh a sg o o dp l a s t i c i t y ，c o m p r e s s i b i l i t ya n d d e f o r m a b i l i t y b e c a u s eo ft h ed i f f i c u l t yo fm e a s u r i n gm a t r i cs u c t i o no fu n s a t u r a t e ds o i l ，f o r t h ep u r p o s eo fe s t i m a t i n gm a t r i cs u c t i o nu s i n gm o i s t u r ec o n t e n tb ys w c c ，d e h y d r a t i o nc u r v e o fs w c cw i t hd i f f e r e n ts o i l d i f f e r e n td r yd e n s i t ya n dd i f f e r e n tc o n f i n i n gp r e s s u r ew e r e d e t e r m i n e db yu s i n gp r e s s u r ep l a t ea p p a r a t u s r e s e a r c hr e s u l t si n d i c a t et h a t ：d i f f e r e n c eo f d i f f e r e n ts o i l ss w c ci so b v i o u s ；t h ee f f e c to fd i f f e r e n td r yd e n s i t ya n dd i f f e r e n tc o n f i n i n g p r e s s u r eo ns w c co fu n s a t u r a t e ds o i li so b v i o u s ；u n d e rt h es a l t l ec o n d i t i o n s t h es w c co f c o m p a c t e ds o i ls a m p l ei sb a s i c a l l ys i m p l et ot h a to fu n d i s t u r b e ds a m p l e ，a n dt h ed i f f e r e n c e s e x i s tw h e nm a t r i cs u c t i o ns m a l l ；t h e r ei sa no b v i o u sf o l dp o i n ti nt h ec u r v eo fu n d i s t u r b e d s a m p l eb u tn o ti nt h ec u r v eo fc o m p a c t e ds o i ls a m p l e f i n a l l y ，b a s e do nt h ea n a l y s i sa n df i to f t e s tr e s u l t s ，w ep r o v i d e daf i t t i n gm o d e ls u i t a b l ef o rc o m p a c t e ds o i lw h i c h p r o v e st ob es i m p l e a n dp r a c t i c a lw a sp r o v i d e d ( 3 ) u s i n gm e t h o do fl o a d i n gb ys t e p s ，c y c l i ct r i a x i a lt e s t so fu n s a t u r a t e ds i l t ys o i lw i t h d i f f e r e n tm a t f i cs u c t i o nw e r ec a r r i e do u tu n d e rd i f f e r e n tc o n _ f i n i n gp r e s s u r e t h e n ，t h ee f f e c t o fm a t r i cs u c t i o na n dc o n f i n i n gp r e s s u r eo ns t r e s s s t r a i nh y s t e r e t i cc u r ea n db a c k b o n ec u r v e u n d e rc y c l i cl o a d i n gw a ss t u d i e d ，a n dd y n a m i ce l a s t i cm o d u l u sa n dd a m p i n gr a t i ow e r e f o c u s e do n r e s e a r c hr e s u l t si n d i c a t et h a t ：t h ei m p r o v e da p p a r a t u sc a nr e p r o d u c ec o m p l e x s t r e s sc o n d i t i o n sa n ds t r e s sp a t h sa n da l s oc a r lb eu s e dt op e r f o r mv a r i o u se x p e r i m e n t a lt e s t s o fu n s a t u r a t e ds o i l sw i t hd i f f e r e n tm a t r i cs u c t i o n su n d e rc o m p l e xc o n s o l i d a t i o nc o n d i t i o n s ， w h i c hi sm o r ee x t e n s i v e l ya p p l i c a b l et h a nt h eo r i g i n a la p p a r a t u s ；u n d e rc y c l i c l o a d i n g ， u n s a t u r a t e ds o i lh a so b v i o u sh y s t e r e t i cc h a r a c t e r i s t i c ，a n dt h ee f f e c to fc o n f i n i n gc o n d i t i o no n d e v e l o p i n gm o d e lo fs t r e s s s t r a i nh y s t e r e t i cc u r v ei so b v i o u s ；t h em a x i m u md y n a m i ct r i a x i i a l m o d u l u sw i t hl o w e rc o n t r o l l i n gm a t r i cs u c t i o nw a sl e s st h a nt h a tw i t hh i g h e rc o n t r o l l i n g m a t r i cs u c t i o nu n d e rs a l l ec o n s o l i d a t i o np r e s s u r e s ，a n dt h em a x i m u md y n a m i ct r i a x i a l m o d u l u su n d e rh i g h e rc o n s o l i d a t i o np r e s s u r ew a sm o r et h a nt h a tu n d e rl o w e rc o n s o l i d a t i o n p r e s s u r ew h e nm a t r i cs u c t i o nw a ss a m e ；a n dt h ec u r v eo fe djed 一w a sn o ta l m o s t i n f l u e n c e db yn e tc o n f i n i n gs t r e s sa n dm a t r i cs u c t i o n ；t h ee f f e c to fn e tc o n f i n i n gs t r e s sa n d m a t r i cs u c t i o no nd a m p i n gr a t i oi ss m a l l ( 4 ) t h ei m p r o v e ds t a t i ca n dd y n a m i cu n i v e r s a lt r i a x i a la n dt o r s i o n a ls h e a ra p p a r a t u sf o r u n s a t u r a t e ds o i li s e m p l o y e d t op e r f o r m s t e p s t r e s sc o n t r o l l e d c y c l i c t r i a x i a lu n d e r c o n s o l i d a t e dd r a i n e dc o n d i t i o n t h r o u g has e r i e so ft e s t so nu n s a t u r a t e dr e m o u l d e dc l a y ，t h e e f f e c t so fi n i t i a lc o n f i n i n gp r e s s u r ea n dm a t r i cs u c t i o no ns t r e s s s t r a i nb e h a v i o ra r ee x a m i n e d t h ee q u i v a l e n tv i s c o e l a s t i cm o d e lo fu n s a t u r a t e dc l a yc o n s i d e r i n gt h ei n f l u e n c eo fm a t r i c s u c t i o ni sr e c o m m e n d e db yi m p r o v i n gt h eh a r d i n - d r n e r i c he q u i v a l e n tv i s c o e l a s t i cm o d e la n d m a s i n gl o a d i n ga n du n l o a d i n gc r i t e r i o no fs a t u r a t e ds o i l m o r e o v e r ，i ti sv e r i f i e dt h r o u g h v 循环荷载作用下非饱和黏士强度与变形特性的研究 c o m p a r i n ge x p e r i m e n t a ld a t aa n df o r m e ri m p r o v e dm o d e lt h a tt h er e c o m m e n d e de q u i v a l e n t v i s c o e l a s t i cm o d e lo fu n s a t u r a t e dc l a yc a nb eu s e dt op r e d i c tt h es t r e s s s t r a i nb e h a v i o ro f u n s a t u r a t e ds o i lu n d e ra l lt y p e so fm a t r i cs u c t i o n ( 5 ) t h r o u g hs y s t e m a t i c a l l ys t u d yo ft h ec h a n g eo fp o r e a i rp r e s s u r ea n dp o r e - w a t e r p r e s s u r ea n dm a t r i cs u c t i o na n dt h ee f f e c to fm a t r i cs u c t i o na n dn e tc o n f i n i n gp r e s s u r eo n d y n a m i cs t r e n g t ho fu n s a t u r a t e ds o i l ，i tc a nb ei n d i c a t e dt h a t ：a f t e rc o n s o l i d a t i n ga n d b a l a n c i n gm a t r i cs u c t i o n ，a i ra n dw a t e ri ns a m p l ei sc o n n e c t e ds t a t e a tt h i st i m e ，p o r e a i r p r e s s u r e ，p o r e w a t e rp r e s s u r ea n dm a t r i cs u c t i o na r ea l li n v a r i a n t a f t e rc y c l i cl o a d i n ga p p l i e d ， t h ec a p a c i t yo fs a m p l eb e c o m e ss m a l l e r ，a n dp o r e - w a t e rp r e s s u r ei n c r e a s e su n t i ls t a b i l i z e da ta c o n s t a n tb u tt h ec h a n g eo fm a t r i cs u c t i o ni so p p o s i t e d y n a m i cs t r e n g t ho fu n s a t u r a t e ds o i l b e c o m e so b v i o u s l yb i g g e rb yi n c r e a s i n gc o n f i n i n gp r e s s u r ea n dm a t r i cs u c t i o n f i n a l l ys o m e e x p e r i e n c ef o r m u l a so fa s c e r t a i n i n gd y n a m i cs t r e n g t hc u r v ea c c o r d i n gt os t a t i cs t r e n g t ha r e p r e s e n t e db yn o r m a l i z a t i n gt e s td a t a ，w h i c hc a ni n d u c et h a tw o r k l o a do fa n a l y s i sf o rs t a b i l i t y o nu n s a t u r a t e df o u n d a t i o nb e c o m e sl e s s ( 6 ) f o rs t u d y i n gc h a r a c t e r i s t i co fd e f o r m a t i o no fu n s a t u r a t e ds o i lu n d e rl o n gc y c l i c l o a d i n g ，d y n a m i ct r i a x i a lt e s t sf o ru n s a t u r a t e ds l i t yc l a y 谢t l ld i f f e r e n tm a t r i cs u c t i o n sw e r e p e r f o r m e du n d e rd i f f e m tc o n s o l i d a t i o np r e s s u r e su s i n gi m p r o v e ds t a t i ca n dd y n a m i cu n i v e r s a l t r i a x i a la n dt o r s i o n a ls h e a ra p p a r a t u s b a s e do nt h ea n a l y s i so ft e s tr e s u l t s ，t h er e l a t i o n s b e t w e e nc y c l i cc r e e po rr e s i d u a ls t r a i na n di n i t i a lc o n s o l i d a t i o np r e s s u r e so rm a t r i cs u c t i o n w e r es t u d i e d c y c l i cc r e e pc h a r a c t e r i s t i cc a nd i v i d e di n t ot w ot y p e s ：“d e c a yt y p ec r e e p a n d “n o nd e c a yt y p ec r e e p ”b a s e do na n a l y t i c a lm e t h o do fn o n l i n e a rc u r v ef i t t i n g ，f o rt h e p r a c t i c a b i l i t ya n ds i m p l e ，t h ee m p i r i c a le q u a t i o no fr e s i d u a ls t r a i no fu n s a t u r a t e ds i l t ys o i lw a s d e d u c e du n d e rd i f f e r e n tc o n s o l i d a t i o np r e s s u r e sa n dm a t r i cs u c t i o na n dd y n a m i cs t r e s sa f t e r l o n gt i m ec y c l i c ( n 2 0 0 0 ) b ye l i m i n a t i n gs o m eu n e s s e n t i a le l e m e n t s m o r e o v e r i ti sv e r i f i e d t h r o u g hc o m p a r i n ge x p e r i m e n t a ld a t aa n df o r m e ri m p r o v e dm o d e lt h a tt h ee m p i r i c a le q u a t i o n o fr e s i d u a ls t r a i ni ss a t i c f i e d f i n a l l y a r b i t r a r yp o i n t s t r e s so fs e m i i n f i n i t eb o d yw h e nc i r c l e u n i f o r ml o a dw a sa p p l i e do ni t ss u r f a c ew a sc a l c u l a t e db yu s i n ga b a q u sf i n i t ee l e m e n t s o f t w a r e b a s e dc h a r a c t e r i s t i co fs t r e s sd i s t r i b u t i o na n de m p i r i c a lf o r m u l ao fr e s i d u a ls t r a i n ， s p e c i f i cm e t h o da n dp r o c e d u r ef o rp r e d i c t i n gr e s i d u a ld e f o r m a t i o no fu n s a t u r a t e ds u b g r a d e u n d e rt r a f f i cl o a dw e r er e s e a r c h e d t h e n ，a c c o r d i n gt os p e c i f i ce x a m p l e ，p r e d i c tr e s i d u a l d e f o r m a t i o no fu n s a t u r a t e ds i l t yu n d e rl o n g t i m et r a f f i cl o a d ，s t u d yr e g u l a r l ya n dd e g r e eo f r e s i d u a ld e f o r m a t i o no fu n s a t u r a t e ds o i lv e r s u sc h a n g eo fd y n a m i cs t r e s sa n dw a t e rh e i g h t t h e r e f o r ，f e a s i b i l i t yo f t h i sp r e d i c t i v em e t h o dc a nb ep r o o f e d k e yw o r d s ：u n s a t u r a t e ds o i l ；c y c l i cl o a d ；s t r e n g t h d e f o r m a t i o nc h a r a c t e r i s t i c ；m a t r i c s u c t i o n ；c o n s t i t u t i v em o d e v i 独创性说明 作者郑重声明：本博士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工 作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外， 论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得大连理 工大学或者其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志 对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 循环荷载作用+ f t t 饱和黏十强度与变形特性的研究 大连理工大学学位论文版权使