考虑填充和黏结作用的含水合物沉积物弹塑性本构模型

摘要：

天然状态下水合物生成后往往填充于沉积物土骨架孔隙中或黏结于相邻土颗粒之间,对沉积物具有填充和黏结作用,改变了沉积物原有孔隙比和密度,影响了沉积物的物理力学特性,因此在描述含水合物沉积物的力学和变形特性时需考虑水合物填充和黏结作用的影响.基于黏土和砂土的统一临界状态本构模型(clay and sand model,简称CASM),结合水合物侵入孔隙的致密化特性,通过提出等效孔隙比来反映水合物的填充作用;同时引入黏聚强度来反映水合物对沉积物的黏结作用;并利用状态参数来反映土体的应力状态和剪胀性,采用非相关联流动法则,进而建立能够描述水合物填充和黏结作用的含水合物沉积物弹塑性本构模型.通过与室内试验结果和已有本构模型对比,表明所提模型能较好地模拟含水合物沉积物的应力-应变关系,可有效地描述水合物含量、有效围压对沉积物的强度、刚度、剪胀性等力学特性的影响规律.

关键词：水合物沉积物、水合物含量、本构模型、剪胀性、黏土和砂土模型(CASM)

所属期刊栏目：43

分类号：TU443(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;浙江省自然科学基金重大项目

在线出版日期：2022-10-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：2471-2482