一个基于微观界面滑移效应的纤维加筋砂土抗剪强度理论模型

摘要：

纤维加筋土是一种复杂的多相复合材料,其强度由内部多相物质的物性以及不同相物质间的耦合力学响应机制共同决定.为考虑纤维几何特征和力学特性对纤维加筋砂土抗剪强度的影响,根据砂颗粒之间以及砂颗粒与纤维之间相互作用产生的微观界面滑移效应,划分纤维加筋砂土的物质相以构造反映其内部材料特征信息的纤维加筋砂土细观胞元.基于细观胞元内部纤维与砂颗粒集合体两相材料间的微细观变形协调条件,结合可有效描述力学响应界面不连续性的应变梯度理论,导出基于细观物理机制的纤维加筋砂土强度理论模型.采用Michalowski-Cermak的纤维加筋砂土三轴固结不排水剪切试验结果对纤维加筋砂土细观胞元模型进行验证,结果表明该模型能有效地模拟和预测纤维加筋砂土的屈服强度.纤维掺入诱发其邻近砂颗粒集合体产生塑性转动梯度和摩擦界面滑移,是纤维加筋砂土纤维强化效应的细观物理机制.

关键词：土力学;纤维加筋土;界面滑移效应;细观作用机制;抗剪强度准则

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资助基金：国家自然科学基金;广东省自然科学基金

在线出版日期：2022-03-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：147-156,140