压实粘性土三轴拉伸试验研究：主应力差与强度特性

"压实粘性土三轴拉伸试验研究 (2012年)，作者:刘俊新、陈忠富、徐伟芳" 本文主要探讨了岩土材料，特别是压实粘性土在三轴拉伸条件下的力学特性。研究的核心在于分析在不同压力下，材料的三轴拉伸强度与三轴压缩强度之间的关系。传统的莫尔-库仑准则虽然能描述同一压力下拉伸和压缩强度的差异，但未能充分考虑偏应力张量的影响，尤其是其第三不变量J3。 文章指出，对于岩土材料，三轴拉伸强度在较低的偏应力下就会导致破坏，这表明材料的强度显著受到偏应力张量第二不变量J3的影响。通过进行三轴压缩和三轴拉伸试验，作者观察到主应力差（即最大剪应力与平均压力之差）与围压之间存在线性关系，特别是在较低的围压条件下。然而，当围压增加时，实测的主应力差与莫尔-库仑公式计算出的结果之间的差距增大，计算值始终高于实测值。 此外，研究还发现比值Q2（拉伸强度与压缩强度的比值）随压力（应力张量第一不变量I1）呈线性指数递减。在较低压力下，Q2的数值与莫尔-库仑准则计算的数值接近，但随着压力的提高，这种一致性逐渐减弱。 关键词强调了研究的关键概念，包括应力张量的第一不变量I1，偏应力张量的第二不变量J3，以及三轴拉伸和拉压强度比值Q2。这些参数在理解岩土材料在不同加载条件下的行为时起着关键作用。 这项研究提供了对压实粘性土在三轴拉伸环境中的深入理解，揭示了其强度特性如何受压力和偏应力影响，同时也指出莫尔-库仑准则在某些情况下的局限性。这对于地质工程、土木工程以及相关领域的设计和分析具有重要意义，特别是在预测和控制土壤结构的稳定性时。