采用试验研究、理论分析和数值模拟相结合的方法对深表土(500m以下)人工冻结粘土本构关系进行研究。研究内容如下(1)不同温度、不同应力路径的三轴试验研究,获得冻土屈服准则、应力应变关系、冻土蠕变强度包络线分布规律和蠕变方程;(2)冻土微观(S250-2型扫描电镜)损伤试验研究,获得人工冻结粘土的损伤演化方程;(3)基于热力学原理和统计损伤理论建立冻土粘弹塑损伤耦合本构方程,以及模型中确定本构参数的试验方法研究;(4)将提出的冻土粘弹塑损伤耦合本构模型通过用户子程序嵌入到有限元软件ADINA中;(5)基于有限元和遗传算法理论编制参数反演程序,对实际工程进行数值模拟,建立的冻土本构模型进行参数辨识;(6)通过现场实测和数值模拟检验冻土蠕变损伤耦合本构模型的正确性。课题开展为进一步研究现场的冻土力学行为及破坏特征提供了有效的研究途径,可为深井冻结壁设计、稳定性分析和工程预测提供科学指导。
英文主题词frozen cohesive soil;creep;statistical damage;constitutive equation;