摘要:基于擾動狀態(tài)概念研究了正常固結(jié)飽和原狀黏性土的本構(gòu)模型。其中,相對完整狀態(tài)采用基于原狀黏性土的理想非線性彈性本構(gòu)模型來表征;完全調(diào)整狀態(tài)則是基于臨界狀態(tài)土力學(xué)框架,將修正劍橋模型與三剪強(qiáng)度準(zhǔn)則相結(jié)合而建立的彈塑性本構(gòu)模型來表征。為了更好地反映黏性土的黏聚力影響,提出了等量代換法和坐標(biāo)平移法兩種處理方法,并作了對比研究。針對基于臨界狀態(tài)土力學(xué)框架和擾動狀態(tài)概念建立的原狀土本構(gòu)模型為平均應(yīng)力、廣義剪應(yīng)力與體應(yīng)變、廣義剪應(yīng)變間的關(guān)系且無屈服函數(shù)顯式表達(dá)式,提出了一個將其三維化的方法。三維化后的原狀黏性土本構(gòu)模型為空間內(nèi)6個應(yīng)力分量和6個應(yīng)變分量之間的關(guān)系,更便于復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的土體變形分析及有限元編程。為驗證模型的正確性,對正常固結(jié)江西原狀飽和紅黏土土樣作了固結(jié)排水和固結(jié)不排水條件下的常規(guī)三軸壓縮試驗和K0固結(jié)試驗,并與模型計算結(jié)果作了對比,結(jié)果表明:所提模型能夠較好地反映江西原狀飽和紅黏土的力學(xué)和變形特性。另外,用所提模型對江西原狀飽和紅黏土進(jìn)行了真三軸壓縮數(shù)值模擬實驗,探討了中間主應(yīng)力對其力學(xué)和變形特性的影響,結(jié)果表明:中間主應(yīng)力及其影響系數(shù)對土的變形、孔隙水壓力、強(qiáng)度均有影響;固結(jié)不排水條件下,在相同剪應(yīng)力的作用下,土體剪應(yīng)變隨中間主應(yīng)力影響系數(shù)的增大而減小,在相同軸向應(yīng)變條件下,孔隙水壓力隨中間主應(yīng)力影響系數(shù)的增大而增大;固結(jié)排水條件下,在相同平均正應(yīng)力作用下,土體體應(yīng)變隨中間主應(yīng)力影響系數(shù)的增大而減小,在相同軸向應(yīng)變條件下,土體體應(yīng)變隨中主應(yīng)力影響系數(shù)的增大而增大。
注:因版權(quán)方要求,不能公開全文,如需全文,請咨詢雜志社