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题名正常固结饱和黏性土三剪有限变形弹塑性本构模型研究
被引量：3
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作者
胡小荣
蔡晓锋
汪日堂
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机构
南昌大学建筑工程学院
深圳市勘察研究院有限公司
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出处
《固体力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第2期156-179,共24页
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基金
国家自然科学基金项目(11362016,10862004)资助。
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文摘
基于三剪统一强度准则,利用等量代换法和坐标平移法分别推导出正常固结饱和黏性土的三剪破坏应力比,并将其与修正剑桥模型相结合,得到三剪统一屈服面方程.为反映饱和黏性土的变形非线性及大变形特性,基于有限变形理论,建立了正常固结饱和黏性土的三剪统一有限变形等量代换法和坐标平移法2种弹塑性本构模型.为验证模型的适用性,取江西红黏土制备三种不同压实度的试样,在不同围压下进行常规三轴固结不排水和固结排水压缩试验.将试验数据与论文所提2种有限变形模型及相应的2种小变形模型计算结果进行了对比分析,结果表明,随着变形的发展,有限变形模型相对于小变形模型更接近试验结果,能较好地反映黏性土因高孔隙率(低初始压实度、小围压及压缩变形前期)而产生的大变形特性,虽然小变形模型的计算偏差会随着土样初始压实度和所施加围压的增大而减小,但有限变形模型对不同压实度和围压的计算偏差均相对较小,其中,等量代换法有限变形模型在初始压实度较大或者围压较高时所得计算偏差相对最小.对所提本构模型所做真三轴分析表明,中间主应力影响系数b和初始压实度对土体的强度和变形特性具有一定的影响.主应力差、孔隙水压力和体应变与b值呈正相关性,主应力差与初始压实度呈正相关性,孔隙水压力和体应变与初始压实度呈负相关性.
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关键词
正常固结饱和黏性土
有限变形
三剪弹塑性本构模型
三剪统一强度准则
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Keywords
saturated clays in normal consolidation
finite deformation
triple-shear elasto-plastic constitutive model
triple-shear unified failure criterion
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分类号
TU41
[建筑科学—岩土工程]
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题名正常固结饱和黏性土的三剪次加载面模型
被引量：1
- 2
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作者
蔡晓锋
李春博
路祥
胡小荣
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机构
南昌大学工程建设学院
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出处
《南昌大学学报（工科版）》
CAS
2022年第2期146-154,共9页
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基金
国家自然科学基金资助项目(11362016,10862004)。
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文摘
以三剪统一强度准则为破坏准则,采用坐标平移法推导出能够反映中间主应力效应、土体拉压差效应和区间效应的三剪破坏应力比,来替换修正剑桥模型的原本破坏应力比从而得到三剪统一屈服函数。基于该屈服函数,并结合次加载面理论,提出适用于循环荷载条件下的正常固结饱和黏性土的三剪次加载面本构模型。对模型参数u,C和χ做了敏感性分析,发现参数u,C和χ大小都会影响对循环荷载条件下饱和黏性土的棘轮效应和曼辛效应;为验证所提模型的正确性,将该模型的计算结果、文献中两种饱和黏土动三轴试验结果以及饱和Kaolin黏土的双面模型预测结果做了比较,结果表明所提模型能够较好地反映正常固结饱和黏土的应力应变关系,随着循环次数的不断增加,所建模型的模拟结果能不断产生累计塑性应变和累积孔隙水压力,且能够形成滞回圈。通过真三轴数值模拟分析可知,饱和黏性土的塑性偏应变在加载前期发展较快,之后相对减小;单一变量下,分别增大最小主应力和中间主应力,均会增大土体的抗剪强度。
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关键词
正常固结饱和黏性土
三剪次加载面模型
三剪统一强度准则
坐标平移法
循环荷载
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Keywords
saturated clays in normal consolidation
triple-shear subloading surface model
triple-shear unified strength criterion
coordinate translation method
cyclic loads
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分类号
TU432
[建筑科学—岩土工程]
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