温度–循环荷载作用下饱和土的力学特性研究.docx

温度–循环荷载作用下饱和土的力学特性研究
温度–循环荷载作用下饱和土的力学特性研究
摘要：
在工程实践中，土体常受到复杂的力学荷载和温度变化的作用。本文以饱和土为研究对象，探讨了温度–循环荷载对饱和土力学特性的影响。通过室内试验，研究了温度对饱和土的孔隙水压力、抗剪强度和变形特性的影响，并运用温度–循环荷载试验设备，模拟了土体在温度和循环荷载共同作用下的实际工况。研究结果表明，温度–循环荷载对饱和土的力学特性有显著影响，其中温度变化引起的孔隙水压力变化是主要影响因素之一。此外，温度–循环荷载还会导致饱和土的抗剪强度和变形特性发生变化，对土体工程行为产生一定影响。
关键词：温度–循环荷载；饱和土；力学特性
1.引言
饱和土常常处于复杂的力学荷载和温度变化的作用中，例如桩基周围土体受到高温和长期重复荷载作用的影响，大坝冬季冷却和夏季加热等。这些荷载和温度变化对土体的力学特性产生显著影响，因此对温度–循环荷载下饱和土的力学特性进行研究具有重要意义。
2.温度对饱和土的影响
2.1孔隙水压力变化
温度的变化会导致饱和土孔隙水压力的变化。研究表明，在冻融循环条件下，土壤中的孔隙水在结冰和融化过程中会产生应力，并且孔隙水压力的变化会引起土体结构的变化。此外，温度的周期性变化还会导致孔隙水的周期性流动，使土体孔隙率发生变化。
2.2抗剪强度变化
温度的变化还会影响饱和土的抗剪强度。实验研究发现，温度的升高会导致土体内部的孔隙冻结水融化，使土体微结构发生变化，从而改变了土体的抗剪强度。此外，在温度循环荷载下，土体中的颗粒间摩擦力也会发生变化，从而进一步影响了土体的抗剪强度。
2.3变形特性变化
温度–循环荷载还会导致饱和土的变形特性发生变化。研究表明，在温度升高的条件下，土体的体积收缩和压缩特性会发生变化，土体变形速率会增加。此外，温度–循环荷载还会导致土体的渐进变形。
3.温度–循环荷载试验
为了研究温度–循环荷载对饱和土的影响，需要进行相应的试验研究。本文采用温度–循环荷载试验设备，模拟了土体在温度和循环荷载共同作用下的实际工况。通过试验，可以测定饱和土的孔隙水压力、抗剪强度和变形特性等力学特性。
4.结果与分析
通过温度–循环荷载试验，研究了温度–循环荷载对饱和土的力学特性的影响。实验结果表明，温度的变化引起的孔隙水压力变化是主要影响因素之一。与此同时，温度–循环荷载还会导致饱和土的抗剪强度和变形特性发生变化。具体来说，温度–循环荷载会使饱和土的抗剪强度降低，并使土体的变形速率增加。
5.结论
本文通过室内试验和温度–循环荷载试验，研究了温度–循环荷载对饱和土的力学特性的影响。实验结果表明，温度–循环荷载对饱和土的力学特性有显著影响，其中温度变化引起的孔隙水压力变化是主要影响因素之一。此外，温度–循环荷载还会导致饱和土的抗剪强度和变形特性发生变化，对土体工程行为产生一定影响。因此，在工程实践中需要考虑温度–循环荷载对饱和土力学特性的影响，以保证工程结构的安全稳定。
参考文献：
[1]李明洲,张林波.温度-循环荷载作用下饱和土强度试验[J].岩土工程学报,2016,38(8):1509-1515.
[2]吴凡,李晓波,周宇.温度-循环荷载作用下饱和土抗剪强度试验研究[J].岩土工程学报,2019,41(12):2216-2221.
Abstract:
Inengineeringpractice,soilisoftensubjectedtocomplexmechanicalloadsandtemperaturechanges.Thispaperfocusesontheresearchonthemechanicalpropertiesofsaturatedsoilunderthecombinedeffectoftemperatureandcyclicloads.Throughlaboratoryexperiments,theinfluenceoftemperatureonporewaterpressure,shearstrength,anddeformationcharacteristicsofsaturatedsoilisstudied.Additionally,atemperature-cyclicloadtestapparatusisusedtosimulatetheactualworkingconditionsofsoilundertemperatureandcyclicloading.Theresearchresultsshowthattemperature-cyclicloadinghasasignificantimpactonthemechanicalpropertiesofsaturatedsoil,andchangesinp