考虑主应力轴旋转作用的一个增量模型

摘要：

为了探究主应力轴旋转作用下土体的变形规律,采用如下思路构建模型:(1)分析二维铝棒的单剪试验结果可知,剪应力与正应力之比(剪应力比)与剪应变的类似双曲线关系,采用威布尔函数作为描述上述二者的关系表达式,不仅可反映双曲线型关系,还能充分考虑到应力比的应变软化现象.(2)利用应力莫尔圆上的应力比表达式,与威布尔函数联立得到了剪应变的隐函数.该隐函数认为有3个影响剪应变的因素:反映等向压缩或偏压作用下产生剪应变的球应力p,对于一般剪切作用下产生相应剪应变的滑动摩擦角φm,在莫尔圆上剪应力与大主应力之间的夹角半角α.(3)通过对上述隐函数求导可得到剪应变与剪应力比之间的增量表达式,联立Rowe剪胀方程,建立二维条件下的考虑主应力轴旋转的增量本构模型,上述二维方程可通过SMP准则拓展为三维增量本构模型.所提WB模型不仅能反映土体的压硬性、剪切体缩、体胀、应变硬化、软化,还能充分反映主应力轴旋转作用下的土体一般应力-应变关系.通过莫尔圆圆周应力路径以及单剪试验和等向压缩试验的结果与预测结果对比,验证了所提模型的适用性及合理性.

关键词：土力学、单剪、剪应力比、应变软化、剪胀方程、主应力轴旋转

所属期刊栏目：36

分类号：TU43(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学青年基金项目11402260;中国建筑科学研究院应用技术研究基金项目20141602330730038;住建部科技计划研究基金项目20161602420730011Supported by the National Natural Science Foundation of China for Young ScholarsGrant 11402260;Foundation of China Academy of Building Research for Young ScholarsGrant 20141602330730038;Department of Housing and Urban-rural Development of Science and Technology Plan ProjectsGrant 20161602420730011

在线出版日期：2017-11-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：2275-2287