土體微細結構理論與試驗

前言
第一章 土體微細結構研究方法
1.1 土體微細結構力學
1.2 土體微細結構研究歷程
1.3 土體微細結構的研究方法
1.3.1 微細結構
1.3.2 連續(xù)介質力學的研究方法
1.3.3 試驗研究方法
1.4 土體微細結構試驗的研究手段
1.4.1 直接試驗手段
1.4.2 間接試驗手段
第二章 土體微細結構光學測試系統(tǒng)
2.1 土體微細結構光學靜態(tài)測試系統(tǒng)結構與試驗原理
2.1.1 測試系統(tǒng)組成
2.1.2 試驗原理
2.2 試驗方法
2.2.1 試驗步驟
2.2.2 適用范圍和主要特點
2.3 土體微細結構全自動三維跟蹤光學動、靜態(tài)測試系統(tǒng)
2.3.1 全自動三維跟蹤控制系統(tǒng)
2.3.2 圖像采集系統(tǒng)和同步控制系統(tǒng)
2.4 土體顯微成像跟蹤技術
2.4.1 目標運動參量在圖像平面上的表示方法
2.4.2 適于土顆粒運動跟蹤的相關公式
2.4.3 圖像跟蹤步驟
第三章 土體微細結構圖像的處理方法
3.1 試驗圖像采集和處理
3.1.1 圖像的輸入和輸出
3.1.2 圖像的前處理
3.1.3 圖像預處理
3.1.4 圖像的處理
3.1.5 圖像的分割
3.1.6 圖像的融合
3.2 微細結構圖像特征的提取
3.2.1 紋理特征提取
3.2.2 形狀特征提取
3.2.3 其他特征提取
第四章 利用數(shù)字圖像測量微細觀幾何量的方法
4.1 數(shù)字圖像相關檢測的數(shù)學模型
4.1.1 數(shù)字圖像相關檢測的數(shù)學模型
4.1.2 識別過程的數(shù)學描述
4.1.3 識別函數(shù)
4.2 相對變形對數(shù)字圖像相關檢測的影響
4.2.1 圖像位移的近似數(shù)學表達式
4.2.2 消除相對變形對圖像識別影響的方法
4.2.3 提高數(shù)字圖像識別的措施
4.3 利用數(shù)字圖像測量位移和變形的方法
4.3.1 圖像位移與實際位移的關系
4.3.2 兩時刻間相對位移和變形的計算方法
4.3.3 連續(xù)計算相對位移和變形的步驟
4.3.4 誤差分析
4.4 土體微細結構幾何特征參數(shù)的測量方法
4.4.1 邊界的提取方法
4.4.2 形狀特征參數(shù)的提取方法
第五章 黏性土壓縮變形的微細結構變化分析
5.1 黏性土的微細結構特征
5.1.1 黏性土微細結構和存在形式
5.1.2 黏性土微細結構的特征
5.1.3 微細結構與土體工程特性
5.2 黏性土壓縮變形過程中微細結構的變化
5.2.1 顆粒形態(tài)
5.2.2 顆粒排列形式
5.2.3 孔隙性
5.2.4 聯(lián)結形式
5.3 黏性土微細結構特征參數(shù)
5.3.1 顆粒幾何特征參數(shù)
5.3.2 孔隙性特征參數(shù)
5.3.3 聯(lián)結形式特征參數(shù)
5.4 黏性土壓縮變形與微細結構特征參數(shù)的關系
5.4.1 黏性土壓縮試驗結果分析
5.4.2 黏性土壓縮變形與微細結構特征參數(shù)的關系
第六章 黏性土的微細結構變化試驗研究
6.1 三軸壓縮試驗中黏性土的微細結構變化規(guī)律
6.1.1 微細結構定量分析試驗步驟
6.1.2 加載過程中微細結構變化規(guī)律
6.2 黏性土的強度特性與微細結構特征關聯(lián)分析
6.2.1 黏性土的強度特性
6.2.2 結構參數(shù)與強度特性的多元回歸分析
6.3 黏性土微細結構特征參數(shù)與壓縮特性分析
6.3.1 黏性土的宏觀物理力學試驗
6.3.2 黏性土微細結構試驗
6.3.3 壓縮系數(shù)與微結構參數(shù)的回歸分析
第七章 溫度變化對水泥土強度影響的微細結構試驗研究
7.1 試驗方案
7.2 水泥土微細結構試驗數(shù)據(jù)分析
7.2.1 隨齡期增長水泥土微細結構變化試驗
7.2.2 單軸壓縮條件下水泥土微細結構變化試驗
7.3 從微細結構變化分析水泥土強度增長機理
7.3.1 水泥土不同齡期強度演化特性分析
7.3.2 從微細結構演化角度分析水泥土強度增長
7.4 單軸壓縮狀態(tài)下水泥土微細結構變化研究
7.4.1 微細結構演化與宏觀力學響應的關系
7.4.2 荷載作用下水泥土微細結構演化特性分析
第八章 侵蝕環(huán)境下水泥土的微觀變化試驗研究
8.1 水泥土侵蝕環(huán)境設計
8.1.1 試驗材料
8.1.2 試樣制備
8.1.3 侵蝕溶液制備及其pH的維護
8.1.4 試驗步驟
8.2 侵蝕性環(huán)境下水泥土的微結構變化規(guī)律分析
8.2.1 侵蝕過程中水泥土微結構形態(tài)變化的定性分析
8.2.2 侵蝕過程中水泥土微結構形態(tài)變化的定量分析
8.3 侵蝕性環(huán)境下水泥土力學性能變化的微觀機理分析
8.3.1 酸性溶液侵蝕下水泥土抗剪強度指標的微結構特征
8.3.2 堿性溶液侵蝕下水泥土抗剪強度指標的微結構特征
8.3.3 NaCl溶液侵蝕下水泥土抗剪強度指標的微結構特征
8.3.4 無污染水侵蝕下水泥土抗剪強度指標的微結構特征
8.3.5 侵蝕性環(huán)境下水泥土抗剪強度指標的微結構特征分析
第九章 連續(xù)荷載作用下生態(tài)土微細結構變化試驗研究
9.1 生態(tài)土的物理特性
9.1.1 物理指標
9.1.2 有機質分析
9.1.3 化學分析
9.2 試驗方案
9.2.1 試樣制備
9.2.2 試驗步驟
9.3 試驗結果
9.4 微細結構特征參數(shù)變化規(guī)律分析
9.4.1 顆粒、孔隙面積比例變化規(guī)律
9.4.2 圖像灰度熵變化規(guī)律
9.4.3 顆粒、孔隙數(shù)目及粒度變化規(guī)律
9.4.4 顆粒、孔隙定向度變化規(guī)律
9.4.5 顆粒、孔隙分布分維變化規(guī)律
9.4.6 顆粒圓度變化規(guī)律
9.4.7 歐拉數(shù)變化規(guī)律
9.4.8 微細結構特性演化與宏觀力學響應的關系
9.5 連續(xù)荷載作用下不同土性的微細結構演化規(guī)律比較
9.5.1 三種土的宏觀力學特性
9.5.2 三種土微細結構演化特性比較
第十章 化學溶蝕作用下生態(tài)土微細結構變化試驗研究
10.1 試驗方案
10.1.1 化學溶液的配制
10.1.2 pH的控制
10.1.3 容器、溫度、時間的詵檉
10.1.4 試驗步驟
10.2 試驗結果分析
10.2.1 土的質量損失率
10.2.2 溶蝕反應的化學機理
10.2.3 溶蝕反應的微觀變化
第十一章 微細結構試驗研究在理論分析中的應用
11.1 黏性土固結變形的遞推計算方法
11.1.1 固結過程中微細結構的變化
11.1.2 土體固結的本構方程
11.1.3 土體固結變形的數(shù)值計算方法
11.1.4 計算步驟和算例
11.2 黏性土剪切破壞的非均勻性分析
11.2.1 抗剪強度參數(shù)與微細結構的相關性
11.2.2 分布函數(shù)
11.2.3 分布函數(shù)中待定常數(shù)的確定方法
11.2.4 試驗結果的計算和分析
主要參考文獻