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基于微观力学机制的各向异性结构性砂土的本构模型研究
  • ISSN号:1000-7598
  • 期刊名称:《岩土力学》
  • 时间:0
  • 分类:TU443[建筑科学—岩土工程;建筑科学—土工工程]
  • 作者机构:[1]同济大学土木工程学院地下建筑与工程系,上海200092, [2]同济大学土木工程防灾减灾国家重点实验室,上海200092
  • 相关基金:国家自然科学基金重点项目(No.51639008); 国家杰出青年科学基金项目(No.51025932); 长江学者及创新团队发展计划资助项目(No.IRT1029)
中文摘要:

在岩土破损力学基础上,基于微观破损机制,提出了考虑各向异性的结构性砂土本构理论。采用Lade-Duncan强度准则考虑中主应力对抗剪强度的影响;采用考虑颗粒排列组构的各向异性状态变量A反映各向异性对土体强度和变形的影响;通过相似扩大重塑土的屈服面反映结构性对土性的影响;通过引入非相关联流动法则考虑各向异性和结构性对土体塑性变形的影响。同时,将基于微观力学机制的损伤演化规律引入结构性土的硬化规律;该硬化规律同时考虑了塑性体积应变和剪切应变对各向异性结构性土强度的影响。然后将该模型用于模拟室内三轴压缩试验,初步验证了该模型的合理性和适用性。

英文摘要:

Based on the framework of damage mechanics for geological materials, a constitutive model is proposed for anisotropic structured sandy soils considering the micromechanism of the destructuring. The Lade-Duncan failure criterion is adopted to consider the effect of intermediate principal stress on the shear strength. An anisotropic state variable A considering the fabric of particle arrangement is employed to reflect the influence of the anisotropy on the mechanical behavior of structured soil. The influence of soil structure on the mechanical behaviors is considered by enlarging the structural yielding surface for reconstituted soils in geometry. The non-associated flow rule is applied to describe a reasonable plastic strain for the anisotropic structured soil. A damage law based on the debonding effect on microscale is used to model the soil destructuring in the hardening law for structured soils. The effect of both plastic volumetric strain and shear strain is considered in the hardening law. Thus, this model can properly describe the mechanical behaviors of soils from intact state to reconstituted state. The proposed model is preliminarily verified by predicting the mechanical behaviors of natural and artificially cemented sands in the triaxial tests.

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期刊信息
  • 《岩土力学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 主编:孔令伟
  • 地址:武汉市武昌小洪山中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 邮编:430071
  • 邮箱:ytlx@whrsm.ac.cn
  • 电话:027-87198484 87199252
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-7598
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1199/O3
  • 邮发代号:38-383
  • 获奖情况:
  • 全国中文核心期刊,美国《工程索引》EI收录期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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