基于破损参数简化的二元介质冻结粉细砂土本构模型

摘要：

二元介质模型在非冻结岩土材料中已得到广泛研究,但在冻土领域的相关研究尚不充分.为探讨三轴试验条件下冻结粉细砂土的强度变形特性,此处引入二元介质理论对冻土应力-应变关系进行分析研究.针对现有二元介质模型参量多、确定方法复杂的特点,推导了基于破损参数简化的二元介质模型;并结合开展的5种细颗粒含量、4种围压条件下的冻土三轴试验,对推导模型进行了验证.结果表明:随轴向应变的增大,应力-应变曲线可划分为线弹性阶段、弹塑性阶段和应变软化阶段,3个阶段均可通过胶结元和摩擦元转化理论进行较好的解释;同一围压下随细颗粒含量的增大,偏应力和体胀最大值均呈降低趋势,抗剪强度呈线性减小趋势;在横截面积修正条件下,随轴向应变的增大,5种细颗粒含量冻结粉细砂土均表现为应变软化特性,体积变形表现出由体缩向体胀转化发展的趋势;偏应力发展3个阶段的转折点,与体积变形中体缩极值点和体缩体胀转折点较为契合;通过三轴试验偏应力实测值与基于破损参数简化的二元介质本构模型计算值对比分析,简化模型可以较好地模拟冻结粉细砂土的偏应力-轴向应变关系.

关键词：冻结粉细砂土、二元介质模型、三轴试验、应力-应变关系、破损机制

所属期刊栏目：43

分类号：TU445(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金No.51878577

在线出版日期：2022-08-29（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：1854-1864