饱和土非等温固结和不排水剪切的热力学本构模型

摘要：

基于非平衡态热力学理论,建立了一种无需屈服面、流动法则等概念的非弹性多物理场力学模型.该模型引入耗散力、耗散流及颗粒熵概念,将土体颗粒层次的耗散机制及其引发的宏观能量耗散统一地描述为一组迁移系数和能量函数模型,从而得到非弹性变形的本构关系.考虑了温升时孔隙内原本无法自由流动的结合水向自由水转化并激发相应能量耗散的过程,以描述饱和土体的非等温固结行为.应用该模型对不同超固结比(OCR)饱和黏性土的非等温固结及温度对不排水剪切的影响进行了模拟并和实测数据进行对比,验证了模型的有效性.模拟结果表明:饱和土体的非等温固结行为与OCR值密切相关,且具有不可逆特性,在循环温度荷载作用下将产生变形累积;而温度对饱和土体不排水剪切强度的影响则依赖于土体类型及OCR值等因素.

关键词：非平衡态热力学、本构模型、非等温固结、不排水剪切、温度效应

所属期刊栏目：35

分类号：TU43(土力学、地基基础工程)

资助基金：清华大学—剑桥大学—MIT低碳能源大学联盟LCEUA种子基金项目2010LC002

在线出版日期：2013-09-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1297-1306