基于应变梯度理论的砂土中扩孔闭合解

摘要：

扩孔理论作为一种简单适用的理论工具,目前已经被广泛用于隧道、土工原位测试、桩基和锚定板承载力设计等岩土工程问题的研究中.现有扩孔理论无法考虑土体小半径扩孔的尺寸效应问题,以砂土中的圆柱孔和球孔扩张为研究对象,基于应变梯度塑性理论,引入能够考虑土体尺寸效应的力学参数——土体特征长度l并给出解释,同时考虑土体大变形特性,推导出能够考虑土体微观结构尺寸效应的扩孔问题闭合解.通过将土体归一化特征长度l/a0(a0为初始圆孔半径)退化为0(即不考虑尺寸效应),将该解退化为经典不考虑尺寸效应的扩孔解答,验证了本文理论解答的正确性.同时开展参数分析,详细探讨了土体归一化特征长度l/a0、摩擦系数μ、剪胀系数β、形状系数k对压力扩张关系、孔周应力分布、孔周应变梯度、极限扩孔应力的影响规律.最后将提出的理论解答应用到微型圆锥贯入试验(micro cone penetration test,简称MCPT)等实际问题中,提出了 MCPT贯入阻力的计算公式,通过跟既有试验结果对比,验证了本文理论的适用性.

关键词：应变梯度理论、小孔扩张、尺寸效应、MCPT试验

所属期刊栏目：44

分类号：TU441(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

在线出版日期：2023-05-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：757-770