董国庆 何亮

摘要：基于大型静力三轴压缩试验、等向压缩和卸载试验，构造了简捷的塑性模量表达式，建立了适用于堆石料的广义塑性本构模型。堆石料的本构模型模拟和三轴压缩试验的对比结果表明：广义塑性模型不仅能反映堆石料在低围压下的剪胀性和高围压下的剪缩性，而且能反映堆石料因颗粒破碎而引起峰值应力比和剪胀应力比的非线性变化特性。此外，有限元静力计算结果表明，坝体水平位移和沉降特性均符合高面板堆石坝的一般变形规律，量值在合理范围内。

关键词：堆石料;广义塑性模型;塑性模量;有限元分析

中图分类号：TV641.4;TU47

文献标志码：A

doi：10.3969/j.issn.1000- 1379.2019.05 .024

堆石料在坝体内高应力水平作用下会产生严重的颗粒破碎，影响其应力应变特性。因此，高面板堆石坝堆石料本构模型的建立必须充分考虑堆石料的颗粒破碎特性。

广义塑性模型（简称P-Z模型）直接定义塑性流动方向、加载方向和塑性模量，用一套参数即可完成土石坝的静动力分析过程，相比于经典弹塑性模型，具有更大的灵活性[1]。该模型虽然在黏土和砂土中得到了广泛的应用，但不能很好地模拟堆石料因颗粒破碎而表现出的应力应变特性。陈生水等[2]采用峰值摩擦角和特征点摩擦角来反映堆石料因颗粒破碎而表现出的峰值应力比与剪胀应力比的非线性变化规律，构建了一个固相硬度参数作为堆石料抵抗破碎能力的一种综合度量。王占军等[3]建立了能够反映堆石料颗粒破碎的剪胀方程，构造了随平均应力、剪应力比和密实度变化的塑性模量。……