岩土力学 ›› 2022, Vol. 43 ›› Issue (6): 1469-1480.doi: 10.16285/j.rsm.2021.1480
康孝森1,廖红建2,黄强兵1,霍秉尧1
KANG Xiao-sen1, LIAO Hong-jian2, HUANG Qiang-bing1, HUO Bing-yao1
摘要: 结构性黄土的临界状态与初始孔隙比有关,表现出临界状态线不唯一,需通过指标临界压力比反映,而修正剑桥模型及其改进模型预测的临界状态线唯一,这导致结构性黄土的临界状态及应力−应变关系难以被准确预测。针对这一问题,首先基于原状黄土三轴不排水剪切试验结果,根据临界压力比的公式,计算得到了不同初始孔隙比条件下指标临界压力比的值,发现原状黄土的临界压力比与初始孔隙比成反比例关系,阐明了其临界压力比的物理力学意义;进一步,在一个考虑临界压力比的边界面塑性本构模型框架下,引入结构性硬化参数以反映原状黄土在等向压缩路径下的结构劣化,通过临界压力比的不同取值来反映临界状态线不唯一,通过耦合塑性偏应变引起结构强度衰减与塑性体变引起结构劣化两个方面充分反映黄土的结构性劣化行为;最后,采用该模型预测了原状黄土三轴不排水剪切行为与等向压缩行为,临界状态、应变软化、应力路径及孔隙水压力预测效果良好。以上结果表明,结构性黄土的临界压力比物理意义明确,且取值方法可靠,本构模型若考虑临界压力比则能切实反映黄土实际的临界状态。上述研究结果对于黄土地区岩土工程问题的数值分析具有重要的理论与实际意义。
中图分类号:
[1] | 刘宽, 叶万军, 高海军, 董琪, . 酸碱污染黄土抗剪强度演化规律及微观机制[J]. 岩土力学, 2022, 43(S1): 1-12. |
[2] | 潘振辉, 肖涛, 李萍, . 压实度与制样含水率对压实黄土微结 构及水力特性的影响[J]. 岩土力学, 2022, 43(S1): 357-366. |
[3] | 安然, 孔令伟, 师文卓, 郭爱国, 张先伟, . 结构性黏土的原位刚度衰减规律及数学表征[J]. 岩土力学, 2022, 43(S1): 410-418. |
[4] | 王海曼, 倪万魁, 刘魁, . 延安压实黄土土−水特征曲线的快速预测方法[J]. 岩土力学, 2022, 43(7): 1845-1853. |
[5] | 张革, 曹玲, 王成汤, . 考虑多晶冰软化特性的弹塑性损伤本构 模型开发及应用[J]. 岩土力学, 2022, 43(7): 1969-1977. |
[6] | 袁宇, 刘润, 付登锋, 孙国栋. 结构性海洋黏土损伤模型的二次开发及应用[J]. 岩土力学, 2022, 43(7): 1989-2002. |
[7] | 陈锐, 张星, 郝若愚, 包卫星. 干湿循环下地聚合物固化黄土强度 劣化机制与模型研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(5): 1164-1174. |
[8] | 焦钰祺, 贺林林, 梁越, 刘旭菲, . 考虑结构性黏土应变软化效应的 桩靴竖向承载特性研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(5): 1374-1382. |
[9] | 王海曼, 倪万魁. 不同干密度压实黄土的饱和/非饱和渗透 系数预测模型[J]. 岩土力学, 2022, 43(3): 729-736. |
[10] | 侯乐乐, 翁效林, 李 林, 周容名, . 考虑含水率影响的结构性黄土临界状态模型[J]. 岩土力学, 2022, 43(3): 737-748. |
[11] | 陶志刚, 郭爱鹏, 何满潮, 张瑨, 夏敏, 王鼎, 李梦楠, 朱珍, . 微观负泊松比锚杆静力学特性及其工程应用研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(3): 808-818. |
[12] | 于洪丹, 陈卫忠, 卢琛, 杨典森, 杨建平, 王震, . 黏土岩时效变形特性试验与理论研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(2): 317-326. |
[13] | 高常辉, 杜广印, 刘松玉, 庄仲旬, 杨泳, 何欢, . 深层振动密实对湿陷性黄土层水平应力变化的影响[J]. 岩土力学, 2022, 43(2): 519-527. |
[14] | 许健, 武智鹏, 陈辉, . 干湿循环效应下玄武岩纤维加筋黄土 三轴剪切力学行为研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(1): 28-36. |
[15] | 张超, 杨楚卿, 白允. 岩石类脆性材料损伤演化分析及其模型方法研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(9): 2344-2354. |
|