几种高硬度透明材料与土的接触面力学特性试验研究开题报告

1. 研究目的与意义

在岩土工程领域存在众多天然或人工的应变软化特性材料，如密实砂土及超固结粘土。此类材料的在渐进破坏过程往往会伴随着材料内部一个应变较为集中的带状区域，称为应变局部化带或剪切带。应变局部化力学行为对整个工程体中的应力、应变场的演变规律具有重要的影响，是岩土自身及其与工程体间稳定性的控制核心。

土与结构接触面的力学特性，涉及到非线性、大应变、局部不连续等力学前沿问题，是土体与结构物相互作用研究的核心课题之一。进行土与结构接触面基本力学特性的室内试验是研究接触面力学特性的基本规律及其影响因素的主要途径。

目前研究接触面力学特性的常用试验主要是直剪试验和单剪试验。本次将采用的直剪试验是通过将直剪仪的下盒填放结构材料或者直接换成结构面材料,施加水平剪应力,来量测上下盒相对位移,建立剪切应力应变关系,反映接触面的力学特征的。

2. 研究内容和预期目标

一、研究内容：

[1] 调研高硬度、高透明度材料，初步确定试验结构材料；

[2] 查阅国内外有关土-结构接触力学特性的研究现状，进行总结；

3. 研究的方法与步骤

一、试验仪器：直接剪切仪（应变控制式）

二、试验材料：iso标准砂，透明材料：a.钢化玻璃、b.高硬度透明聚氨酯（pu）、c.透明环氧树脂板、d.透明尖晶石陶瓷（采用钢化玻璃附透明氧化铝陶瓷膜）。

三、试验原理：直剪试验是通过直剪仪的下盒填放结构材料或者直接换成结构面材料,控制试样产生一定位移（如量力环中量表针不再前进，表示试样已剪损），施加水平剪应力,来量测上下盒相对位移,建立剪切应力应变关系,反映接触面的力学特征。

4. 参考文献

[1]potyondy j g.skin friction between various soils and construction materials [j].geotechnique,1961,11(4):339-353.

[2]clough g w,duncan j m.finite element analyses of retaining wall behavior[j]. journal of soil mechanic and foundation division,asce,1971,97(12):1657-1673.

[3]胡黎明,濮家骝.土与结构物接触面物理力学特性试验研究[j].岩土工程学报, 2001,23(4):431－435.

5. 计划与进度安排

[1]3月13日—3月19日 文献检索，提交开题报告；

[2]3月20日—4月16日 论文研究，提交外文翻译初稿；

[3]4月17日—5月21日 论文研究，提交论文初稿；