填土应力路径下珊瑚砂幂律应力-应变模型的适用性研究

摘要：

岛礁工程建设常用珊瑚砂吹填地基或作为土工构筑物的填料.珊瑚砂在填筑期的应力路径具有静止土压力系数K0固结和等应力比路径的特点,为了准确预估填筑期的填土变形量,需要建立能够反映填土应力路径影响的变形计算模型.根据广义虎克定律,建立了幂律形式的非线性弹性模型来描述土体的应力-应变关系,提出了变形参数的表达式.对珊瑚砂开展了K0固结试验和等应力比路径下的排水三轴压缩试验,分析了珊瑚砂的应力-应变曲线和颗粒破碎状况,研究了幂律应力-应变模型的适用性,并将模型计算结果与试验曲线进行了对比.结果表明:填土路径下的应力-应变曲线具有幂函数曲线形式,可以用幂律非线性弹性模型来描述.模型的切线模量和切线泊松比均可以表示为轴向有效应力的函数,并通过与主应力比或系数Ko相关的参数得到表达.等应力比路径下的切线泊松比和切线模量随着轴向有效应力的增加而增大.在相同的轴向有效应力条件下,主应力比越大,切线模量越大,切线泊松比越小.随着轴向有效应力的增加,Ko固结珊瑚砂的静止土压力系数和切线泊松比减小,切线模量增大.在试验应力范围内,填土路径下珊瑚砂的颗粒破碎量都很小,对应力-应变特性的影响不大.幂律模型合理地预测了一定主应力比值范围内等应力比路径下珊瑚砂的应力-应变曲线,并能够考虑应力路径对应力-应变关系的影响.

关键词：幂律应力-应变模型、应力路径三轴试验、珊瑚砂、等应力比路径、Ko固结

所属期刊栏目：44

分类号：TU411(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金No.42172295

在线出版日期：2023-06-12（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：1309-1318