岩土力学 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (10): 3175-3186.doi: 10.16285/j.rsm.2024.1345CSTR: 32223.14.j.rsm.2024.1345
耿潇威1, 2,陈成1,孙中华1, 3,黎伟2,王勇1,徐梦冰1, 3,余颂4
GENG Xiao-wei1, 2, CHEN Cheng1, SUN Zhong-hua1, 3, LI Wei2, WANG Yong1, XU Meng-bing1, 3, YU Song4
摘要: 砂土组构各向异性显著影响其力学变形特性。为准确描述这一特性,基于各向异性临界状态理论和广义位势理论,提出了考虑砂土组构各向异性的本构模型。首先,在双曲线模型的基础上,引入虚拟峰值偏应力这一变量,以模拟密实砂土的软化现象以及松散砂土的硬化现象;在此基础上,进一步基于各向异性临界状态理论,将传统的状态参数替换为可以描述砂土组构演化特征的剪胀状态参数,并在主空间内建立了考虑砂土组构各向异性的应力-应变关系;随后,基于广义位势理论,采用考虑拟弹性塑性变形的建模方法,将主空间内砂土的应力-应变关系推广至一般空间,进而建立考虑组构各向异性的砂土本构模型;最后,利用这一模型对Toyoura砂排水三轴压缩、不排水三轴压缩与拉伸以及空心圆柱扭剪试验进行了模拟,模型计算结果与实测结果吻合较好,验证了模型的合理性。模型包含13个材料常数,可通过一组参数较准确地描述较大应力水平和密实度范围内砂土的力学特性,还可以再现砂土的组构各向异性对其力学响应规律的影响。
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