基于邓肯-张模型的饱和土统计损伤模拟方法研究
2019-07-25黄安邦魏良帅王家柱黄海峰
水力发电 2019年4期
黄安邦,魏良帅,贾 逸,和 铭,王家柱,黄海峰
(1.中国地质科学院探矿工艺研究所,四川成都611734;2.中国地质调查局地质灾害防治技术中心,四川成都611734;3.中国地质调查局成都地质调查中心,四川成都610081;4.四川省川北高速公路股份有限公司,四川成都610041)
0 引 言
饱和土的变形过程的模拟辨识一直是土力学研究的难点与热点之一[1-2]。随着连续损伤理论的发展,损伤理论逐渐被引入到岩土材料本构模型中。沈珠江等[3]将岩土材料抽象为结构块体和结构带2个部分,并认为这2个部分共同承担岩土体的宏观应力,其分担的比例由破损参数决定,进而从微观视角阐述了岩土材料的变形承载机理;赵锡宏等[4]基于结构性软土三轴试验,引入Lemaitre[5]应变等价性假说,获得弹塑性损伤本构模型;Krajcinovic、唐春安和曹文贵等[6- 8]结合了统计强度理论和连续损伤力学,构建了可反映岩土材料变形破坏全过程的统计损伤本构模型。上述工作使岩土材料损伤本构模型的研究方法在某种程度上实现了从宏观到细观的转变。目前,水电工程、边坡工程数值计算广泛使用邓肯-张模型,可从一定程度上反映土体变形的非线性和弹塑性,模型参数物理意义明确且易通过试验确定。但是,邓肯-张模型是建立在增量广义Hooke定律基础上的变模量弹性模型,未能考虑土的力学性态的变化。
本文在邓肯-张双曲线模型的基础上,引入统计损伤理论,建立一种新的饱和土统计损伤本构模型,利用该模型模拟饱和土变形全过程,可在一定程度上弥补邓肯-张模型难以反映土体力学性态变化的不足,以期为饱和土损伤本构模型的构建提供一种新思路。……
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