从本构模型研究到试验和光纤监测设备研发

为研究土的基本性质，验证土的本构关系，监测建筑岩土结构，进行了以下5方面的研究：①土的次弹性本构模型和弹黏塑模型；②一维应变黏性土沉降计算；③一维应变下黏性土非线性蠕变和压缩；④双室三轴装置、真三轴加载装置、非饱和土–结构界面直剪装置和土钉抗拔箱等试验技术的研发；⑤岩土结构光纤监测技术研发。研究结果表明：①次弹型模型较合理地描述土的非线性应力–应变关系和重要的剪应力产生剪胀或剪缩和平均应力产生偏应变（或剪应变）；②等效时间得到的蠕变率适合任何加载历史或路径。土的蠕变率只与土的应力–应变状态点有关，与如何到达该点的过去的历史或者路径无关；③一维弹黏塑性模型是严格推导出来的非线性流变模型，适合任何加载条件和状态；④假设a方法低估了沉降，逻辑上是错的；假设b方法是对的，但用非线性流变模型的耦合固结分析不方便使用，由此提出了一基于假设b的简化方法，可适合各种应力–应变状态和加载–卸载–再加载情况；⑤一个有极限的非线性函数很适合土的非线性蠕变和非线性压缩；⑥刚柔结合的真三轴加载装置很好地解决了加载干扰问题和土样应力–应变不均问题，直剪仪可测非饱和土与结构界面的强度参数，土钉抗拔箱可控制可监测多种参数，可用于研究土钉在多种条件下的抗拔力及其机理；⑦两种光纤技术有其优点，可用于岩土结构监测。