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188宝金博页面版: 非饱和膨胀土本构模型研究现状

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文档格式:PDF | 页数:4 | 浏览次数:28 | 上传日期:2013-10-13 16:19:14 | 文档星级:
第 !" 卷增刊! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !水 利 水 电 科 技 进 展!##" 年 $!!月基金项目 : 国家自 然科学基金资助项目 ("#%&"#"&)作者简介: 陈可君 ($’($ —),男,安徽东至人,硕士研究生,从事非饱和土的工程性质研究)非饱和膨胀土本构模型研究现状陈可君,缪林昌(东南大学岩土工程研究所,江苏 南京!$##’*)摘要: 分析膨胀土本构模型的研究现状及各模型的优缺点, 并讨论了 今后的研究方向 ) 认为膨胀土弹塑性模型有待进一步研究, 而从膨胀土的结构性出 发建立结构模型, 将是今后研究的重点 )关键词: 非饱和土; 膨胀土; 本构模型; 弹塑性模型; 结构模型中图分类号: +,""%文献标识码: -文章编号: $##*!&*"& (!##")#&!#$#$!#"本构模型研究是土力学研究的重要内容之一)膨胀土由于具有独特的胀缩变形特征, 其本构模型较一般土更为复杂) 膨胀土本构模型研究时间不长,但已取得了可喜的进展) 本文将回顾和分析膨胀土本构模型的研究概况,并讨论今后的研究方向 )膨胀土是一种特殊的非饱和土, 其特殊性表现在: 它是一种吸水膨胀软化、失水收缩干裂的高塑性黏土,具有超固结性和多裂隙性) 膨胀土的胀缩性、裂隙性和超固结特性, 实质上均与土体内部孔隙变化及水、气比有关) 膨胀土水分变化由孔隙气、 水相互作用所控制 ) 研究膨胀土的工程性质,必须探讨孔隙气、水的影响, 如果简单地将其视为饱和土, 必然导致理论分析上的重大失误) 因此,应当运用非饱和土力学来研究膨胀土的本构模型)!非饱和土本构模型理论非饱和土本构模型的研究已有 %# 多年的历史,弗雷德伦德[$], ./0123[!], -45675[%], 陈正汉["]以及沈珠江[8,*]等都做了大量的工作) 现已形成的模型有弹性模型、非线形模型、 损伤力学模型、 广义吸力模型以及弹塑性模型等)!"!弹性模型弗雷德伦德等[$]提出了净应力 (! 9 !") 和基质吸力 ( !"9 !#)的变化引起的应变增量关系:对土结构:" " $ % &7对孔隙水:$"(! ’ !") ( &7!"( !" ’ !#)($)"$#$% &:$"(! ’ !") ( &:!"( !" ’ !#)(!)式中: &7土骨架的压缩系数; &$:和 &:$和 &7!分别为由净应力和基质吸力引起的!分别为由净应力和基质吸力引起的孔隙水压缩系数);03<416< 等研究一维 *#加载条件和三向等压加载条件,认为孔隙比和含水量与应力状态变量 (!9 !")和 ( !"9 !#) 在较大应力变化范围内存在如下函数关系:+ % +#’ ,-4=! ’ !"(! ’ !")#’ ,&4=!" ’ !#( !" ’ !#)#(%)# % ##’ .-4=! ’ !"(! ’ !")#’ .&4=!" ’ !#( !" ’ !#)#(")式中: ,-和 ,&分别为对净应力和吸力的压缩指数; .-和 .&分别为对净应力和吸力的含水量变化指数)!"#非线性模型对于非饱和土, 陈正汉等["]提出了一种非线性模型:对土结构:" " /0 %$ ( $-1-"(! /0 ’ !" #/0) ’%$-1-"(!& ’ !")#/0 ($2-"( !" ’ !#)#/0(8)对孔隙水:" " # %"(!& ’ !")*#-("( !" ’ !#)2#-(*)式中: 2-和 2#-分别为对于吸力的土结构和孔隙水的切线弹性模量)!"$损伤力学模型沈珠江[8]考虑到原状土的变形对土宏观结构的破坏影响,将土看成由未损伤土和损伤土组成,提出?$#$?

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