常吸力下非饱和土水-力耦合循环塑性的模拟
2021-03-22李潇旋彭丽云
哈尔滨工业大学学报 2021年5期
关键词:模型
李 涛,李潇旋,彭丽云
(1.北京交通大学 土木建筑工程学院,北京 100044; 2.北京建筑大学 土木与交通工程学院,北京 100044)
非饱和土在中国中西部分布广泛.随着中国交通基础设施建设不断向西部纵深发展,尤其是“一带一路”战略的实施,公(铁)路的非饱和土地(路)基在循环荷载作用下的长期稳定性分析已成为一个亟待解决的问题.非饱和土的受力变形不仅与所受荷载有关,还与内部含水率的变化密切相关.因此,研究循环荷载作用下非饱和土的力学特性需要考虑水-力耦合作用的影响.
对于静力作用下非饱和土本构模型的研究国内外已有不少成果.Alonso等[1]最早建立了非饱和土的弹塑性模型,该模型考虑了加载湿陷屈服,可以描述非饱和土的湿化变形及屈服应力随吸力变化等特性.在此基础上,Gens等[2-6]采用独立的净平均应力和基质吸力作为应力状态变量,提出了不同形式的弹塑性本构模型.为了描述非饱和土土水特性和受力变形间的耦合效应,不少学者做了有益尝试,如Wheeler等[7]考虑饱和度影响,采用Bishop应力和修正的基质吸力建立了较完整的水-力耦合模型.缪林昌[8]引用骨架应力的概念推导了LC屈服面的函数和硬化规律,建议了体应变引起饱和度变化的关系式.Sheng等[9-10]指出在非饱和土土水特性中饱和度不仅与吸力有关,还与体应变有关.Sun等[11-14]通过干湿循环得到具有不同初始饱和度的试样,然后基于控制吸力的等向压缩和三轴剪切试验结果……
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