剪胀性砂土本构模型的研究

›› 2008, Vol. 29 ›› Issue (11): 2939-2944.

剪胀性砂土本构模型的研究

迟明杰^1，2，赵成刚¹，李小军²

1. 北京交通大学土木建筑工程学院，北京 100044；2. 中国地震局工程力学研究所，哈尔滨 150080

收稿日期:2007-03-27 出版日期:2008-11-10 发布日期:2013-08-07
作者简介:迟明杰，男，1978年生，博士研究生，主要从事土的本构方面的研究
基金资助:
国家自然科学基金重大研究计划资助项目（No.90715035，90715038）

Research on constitutive model for dilatant sand

CHI Ming-jie^{1, 2}, ZHAO Cheng-gang¹, LI Xiao-jun²

1. School of Civil Engineering and Architecture, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China; 2. Institute of Engineering Mechanics, China Earthquake Administration, Harbin 150080, China

Received:2007-03-27 Online:2008-11-10 Published:2013-08-07

摘要/Abstract

摘要： 对于中密砂和密砂，剪胀现象是一个比较显著的特征，相变线是描述剪胀现象的一条特征线，它比较容易确定。因此，以相变线作为状态参考线，提出并定义了一种状态参量，在已有弹塑性模型基础上，将状态参量引入剪胀方程和塑性硬化模量表达式中，建立了一个新的考虑砂土剪胀性的本构模型。该模型尤其适合于中密砂和密砂，对于松砂则退化为原弹塑性模型。模型形式较简单，包含9个材料参数，且比较容易确定。数值模拟结果与试验数据吻合较好。

关键词: 砂土, 本构模型, 剪胀方程, 相变线, 状态参量

Abstract: Dense and mudium dense sands dilate under drained conditions and develop negative excess pore water pressure when sheared under undrained conditions. There exists a phase transformation line for dense and medium dense sand which characters the state from contractive to dilative. In the proposed model, the state parameter which makes the phase transformation line as reference line is introduced into the stress-dilatancy equation and the plastic hardening modulus expression to develop a new constitutive model for dilatant sand, 9 model parameters which are convenient to be calibrated are involved. The numerical simulation is in good agreement with the data of triaxial compression tests.

Key words: sand, constitutive model, dilatancy equation, phase transformation line, state parameters

中图分类号:

TU 411

迟明杰，赵成刚，李小军 . 剪胀性砂土本构模型的研究[J]. , 2008, 29(11): 2939-2944.

CHI Ming-jie , ZHAO Cheng-gang , LI Xiao-jun . Research on constitutive model for dilatant sand[J]. , 2008, 29(11): 2939-2944.

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[1]	汪俊敏, 熊勇林, 杨骐莱, 桑琴扬, 黄强. 不饱和土动弹塑性本构模型研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2323-2331.
[2]	汪杰, 宋卫东, 谭玉叶, 付建新, 曹帅, . 水平分层胶结充填体损伤本构模型及强度准则[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1731-1739.
[3]	孙逸飞, 陈成, . 无状态变量的状态依赖剪胀方程及其本构模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1813-1822.
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[7]	张坤勇, 臧振君, 李威, 文德宝, Charkley Frederick Nai, . 土体三维卸荷弹塑性模型及其试验验证[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1313-1323.
[8]	魏星, 张昭, 王刚, 张建民, . 饱和砂土液化后大变形机制的离散元细观分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1596-1602.
[9]	张勋, 黄茂松, 胡志平, . 砂土中单桩水平循环累积变形特性模型试验[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 933-941.
[10]	陆勇, 周国庆, 杨冬英, 宋家庆, . 砂土剪胀软化、剪缩硬化统一本构的显式计算[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 978-986.
[11]	张成功, 尹振宇, 吴则祥, 金银富, . 颗粒形状对粒状材料圆柱塌落影响的三维离散元模拟 [J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1197-1203.
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[14]	董建勋, 刘海笑, 李洲. 适用于砂土循环加载分析的边界面塑性模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 684-692.
[15]	康燕飞, 陈结, 姜德义, 刘伟, 范金洋. 盐岩损伤自愈合特性研究综述[J]. 岩土力学, 2019, 40(1): 55-69.

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[3]	梁健伟，房营光，谷任国. 极细颗粒黏土渗流的微电场效应分析[J]. , 2010, 31(10): 3043 -3050 .
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[5]	孔祥兴，夏才初，仇玉良，张丽英，龚建伍. 平行小净距盾构与CRD法黄土地铁隧道施工力学研究[J]. , 2011, 32(2): 516 -524 .
[6]	陈力华，林志，李星平. 公路隧道中系统锚杆的功效研究[J]. , 2011, 32(6): 1843 -1848 .
[7]	赵明华，雷勇，张锐. 岩溶区桩基冲切破坏模式及安全厚度研究[J]. , 2012, 33(2): 524 -530 .
[8]	马刚，常晓林，周伟，周创兵 . 基于Cosserat理论的重力坝深层抗滑稳定分析[J]. , 2012, 33(5): 1505 -1512 .
[9]	刘俊新，陈忠富，徐伟芳，陈刚 . 压实度和含水率对压实黏性土动态力学性能的影响试验研究[J]. , 2012, 33(6): 1631 -1639 .
[10]	王宇，贾志刚，李晓，汪灿，余宏明 . 边坡模糊随机可靠性分析的模糊点估计法[J]. , 2012, 33(6): 1795 -1800 .