| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 主要符号表 | 第20-23页 |
| 1 绪论 | 第23-48页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第23-24页 |
| 1.2 非饱和土的力学特性研究现状 | 第24-28页 |
| 1.2.1 非饱和土的应力状态变量 | 第24-25页 |
| 1.2.2 非饱和土的变形特性与强度试验研究 | 第25-28页 |
| 1.3 土水特征曲线研究现状 | 第28-38页 |
| 1.3.1 影响土水特征曲线的因素 | 第29-34页 |
| 1.3.2 土水特征曲线模型 | 第34-38页 |
| 1.4 非饱和土的本构关系 | 第38-46页 |
| 1.4.1 弹塑性本构关系 | 第38-44页 |
| 1.4.2 基于热力学的本构关系 | 第44-45页 |
| 1.4.3 非饱和膨胀土的本构关系 | 第45-46页 |
| 1.5 本文主要研究内容与思路 | 第46-48页 |
| 1.5.1 研究思路 | 第46页 |
| 1.5.2 研究内容 | 第46-48页 |
| 2 非饱和膨胀土的本构关系 | 第48-61页 |
| 2.1 引言 | 第48页 |
| 2.2 非饱和膨胀土的本构模型推导 | 第48-55页 |
| 2.2.1 宏观结构中性加载线 | 第48-51页 |
| 2.2.2 非饱和膨胀土的本构方程 | 第51-53页 |
| 2.2.3 非饱和膨胀土的水力特性 | 第53-55页 |
| 2.3 非饱和膨胀土的本构关系验证 | 第55-60页 |
| 2.3.1 非饱和膨胀土的膨胀压力曲线模拟 | 第55-56页 |
| 2.3.2 非饱和膨胀土的膨胀特性模拟 | 第56-58页 |
| 2.3.3 膨胀变形后非饱和膨胀土的压缩特性模拟 | 第58-60页 |
| 2.4 本章小结 | 第60-61页 |
| 3 水力-力学耦合的非饱和土弹塑性本构关系及其验证 | 第61-88页 |
| 3.1 引言 | 第61-62页 |
| 3.2 非饱和土的体变规律 | 第62-70页 |
| 3.2.1 非饱和土的硬化效应 | 第62-64页 |
| 3.2.2 硬化效应与饱和度的关系 | 第64-66页 |
| 3.2.3 非饱和土的体变方程 | 第66-68页 |
| 3.2.4 非饱和土的加载湿陷屈服面 | 第68-70页 |
| 3.3 水力-力学耦合的非饱和土弹塑性本构关系 | 第70-75页 |
| 3.3.1 弹塑性刚度阵 | 第70-72页 |
| 3.3.2 水力特性 | 第72-74页 |
| 3.3.3 模型参数 | 第74-75页 |
| 3.4 排水条件下本构关系验证 | 第75-81页 |
| 3.4.1 基质吸力恒定时的非饱和土压缩特性模拟 | 第75-76页 |
| 3.4.2 非饱和土的湿陷特性模拟 | 第76-79页 |
| 3.4.3 基质吸力恒定时的非饱和土三轴剪切特性模拟 | 第79-81页 |
| 3.5 不排水条件下本构关系验证 | 第81-87页 |
| 3.5.1 局部平衡条件下非饱和土固-液-气耦合控制方程推导 | 第81-84页 |
| 3.5.2 不排水条件下非饱和土的力学特性模拟 | 第84-87页 |
| 3.6 本章小结 | 第87-88页 |
| 4 水力-力学耦合的超固结非饱和土的本构关系 | 第88-114页 |
| 4.1 引言 | 第88页 |
| 4.2 超固结非饱和土的本构关系 | 第88-93页 |
| 4.2.1 超固结非饱和土的下负荷面 | 第88-90页 |
| 4.2.2 超固结系数的发展准则 | 第90-91页 |
| 4.2.3 水力-力学耦合的超固结非饱和土的弹塑性刚度阵 | 第91-93页 |
| 4.3 水力-力学耦合的超固结非饱和土本构关系的验证 | 第93-107页 |
| 4.3.1 具有不同初始超固结比的非饱和土的力学特性模拟 | 第93-97页 |
| 4.3.2 常吸力条件下超固结非饱和土的压缩特性预测 | 第97-99页 |
| 4.3.3 超固结非饱和土的湿陷特性预测 | 第99-102页 |
| 4.3.4 超固结非饱和土的剪切特性预测 | 第102-107页 |
| 4.4 水力-力学耦合的超固结非饱和土本构关系的隐式积分算法 | 第107-113页 |
| 4.4.1 超固结非饱和土隐式积分算法推导 | 第107-109页 |
| 4.4.2 一致切线模量 | 第109-112页 |
| 4.4.3 隐式积分算法验证 | 第112-113页 |
| 4.5 本章小结 | 第113-114页 |
| 5 饱和度恒定的非饱和土压缩试验 | 第114-125页 |
| 5.1 引言 | 第114页 |
| 5.2 试验条件 | 第114-118页 |
| 5.2.1 试验设备 | 第114-116页 |
| 5.2.2 土的基本性质 | 第116页 |
| 5.2.3 试样制备方法 | 第116-117页 |
| 5.2.4 试验方案 | 第117-118页 |
| 5.3 粉质黏土的土水特征曲线 | 第118-119页 |
| 5.3.1 试验方法 | 第118页 |
| 5.3.2 土水特征曲线 | 第118-119页 |
| 5.4 粉质黏土的压缩特性 | 第119-121页 |
| 5.4.1 试验方法 | 第119页 |
| 5.4.2 基质吸力恒定条件下非饱和土的压缩试验 | 第119-120页 |
| 5.4.3 饱和度恒定条件下非饱和土的压缩试验 | 第120-121页 |
| 5.5 饱和度对非饱和土硬化效应影响的讨论 | 第121-123页 |
| 5.6 本章小结 | 第123-125页 |
| 6 非饱和土固-液-气耦合的有限元数值算法及算例分析 | 第125-144页 |
| 6.1 三相耦合控制方程 | 第125-130页 |
| 6.1.1 基本假设 | 第125页 |
| 6.1.2 固-液-气耦合控制方程推导 | 第125-130页 |
| 6.2 有限元计算格式 | 第130-133页 |
| 6.2.1 控制方程的弱形式 | 第130-131页 |
| 6.2.2 时间离散 | 第131-132页 |
| 6.2.3 控制方程的求解 | 第132-133页 |
| 6.3 数值算例 | 第133-143页 |
| 6.3.1 土柱渗流数值分析 | 第133-136页 |
| 6.3.2 地下水位上升对条形基础承载力的影响 | 第136-139页 |
| 6.3.3 地下水位上升对土质边坡的的影响 | 第139-143页 |
| 6.4 本章小结 | 第143-144页 |
| 7 结论与展望 | 第144-147页 |
| 7.1 结论 | 第144-145页 |
| 7.2 创新点 | 第145-146页 |
| 7.3 展望 | 第146-147页 |
| 参考文献 | 第147-159页 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 | 第159-161页 |
| 致谢 | 第161-162页 |
| 作者简介 | 第162页 |
