岩土力学 ›› 2021, Vol. 42 ›› Issue (1): 68-76.doi: 10.16285/j.rsm.2020.0610
李海潮1,马博1,张升1, 2
LI Hai-chao1, MA Bo1, ZHANG Sheng1, 2
摘要: 堆石料的应力?应变曲线具有应变硬化和软化的特性,并且体积变形会伴随着剪缩和剪胀现象的发生;此外,应力水平、应力路径和密度等因素均会对堆石料的力学特性产生显著的影响。基于临界状态土力学的理论框架,建立了适用于堆石料的分数阶下加载面模型,该模型为典型的双屈服模型。在平均主应力p?剪应力q平面,剪切过程中堆石料当前应力状态点和参考应力点分别位于下加载面和参考屈服面上,两者之间的相对位置与孔隙比之差? 相关。相比于状态参量?,? 能够额外考虑应力路径对堆石料剪胀特性的影响。新模型的另一个显著特点在于能够考虑堆石料塑性流动方向与加载方向之间的差异性。在不引入塑性势函数的情况下,新模型对屈服函数进行Caputo微分并得到分数阶塑性流动法则,进而统一描述相关联和非相关联的塑性流动法则。新模型具有形式简单且参数较少等优点,所包含的7个材料参数均具有明确的物理意义,并且可以采用常规的室内试验结果进行标定。通过将模型计算结果与Tacheng堆石料在不同初始孔隙比和围压条件下的三轴压缩排水试验结果进行对比分析,结果表明新模型能够准确地描述堆石料的应力?应变曲线和体积变形特点;同时,新模型也能够合理地描述初始孔隙比对堆石料在e-lnp平面(e为孔隙比)临界状态线的影响。
中图分类号: TU 411| [1] | 付强, 杨科, 刘钦节, 宋涛涛, 吴犇牛, 于鹏, . 交变荷载下围岩−衬砌组合结构界面强度特性研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(S1): 40-52. |
| [2] | 杨烜宇, 王勇, . 考虑不同凸起体宽度的规则形态土−岩界面剪切试验研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(S1): 195-204. |
| [3] | 吴倩婵, 章荣军, 徐志豪, 杨钊, 郑俊杰, . 絮凝剂对固化流泥强度行为及变形特性的影响研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(S1): 205-216. |
| [4] | 周雄雄, 黄佳铄, 李若婷, 张建余, . 堆石料湿化变形的修正剑桥模型及其参数研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(9): 2703-2710. |
| [5] | 黄德昕, 温韬, 陈宁生, . 考虑能量演化的岩石残余强度确定方法[J]. 岩土力学, 2025, 46(9): 2825-2836. |
| [6] | 方薇, 吴润丰, 周春梅, . 基于包络壳模型的非饱和土朗肯被动土压力[J]. 岩土力学, 2025, 46(9): 2885-2893. |
| [7] | 沈扬, 沈嘉毅, 梁晖, 樊科伟. 基于3D打印技术的仿真钙质砂三轴试验研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(8): 2353-2362. |
| [8] | 李晓锋, 李海波, 刘黎旺, 傅帅旸, . 冲击荷载作用下岩石动态拉伸破坏特征及细观机制[J]. 岩土力学, 2025, 46(8): 2387-2398. |
| [9] | 劳国峰, 阳军生, 谢亦朋, 汤冲, 许志鹏, . 基于骨架结构指标的连续级配颗粒土峰值抗剪强度模型研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(8): 2459-2470. |
| [10] | 曹祎, 荣传新, 王衍森, 常磊, 王彬, . 冻结钙质黏土复杂应力路径下的力学响应及本构模型研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(7): 2071-2084. |
| [11] | 胡丰慧, 方祥位, 申春妮, 王春艳, 邵生俊, . 真三轴条件下珊瑚砂颗粒破碎、强度和剪胀性研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(7): 2147-2159. |
| [12] | 黄英豪, 毛帅东, 张娟, 王文翀, 王硕, . 轻质流态固化淤泥回填料基本性能研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(6): 1700-1708. |
| [13] | 唐巨鹏, 黄磊, 潘一山, 任凌冉, 张昕, 张众华, . 煤层倾角突变区煤与瓦斯突出模拟试验研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(6): 1719-1730. |
| [14] | 骆祚森, 曹旭, 邓华锋, 杨旺, 李建林, 杨超, . 法向动载对不同含水状态灰岩节理面剪切力学特性的影响[J]. 岩土力学, 2025, 46(6): 1799-1810. |
| [15] | 倪祖甲, 乔江美, 张俊楷, 唐旭海, . 基于微观岩石力学试验及精确矿物晶体建模的砂岩力学性质及波速分析[J]. 岩土力学, 2025, 46(6): 1865-1880. |
|
||