K0超固结结构性黏土的本构模型

作者：万征; 曹伟; 刘媛媛; 张红芬

来源：力学学报, 2021, 53(10): 2800-2813.

• 结构性
• 超固结黏土
• 剪胀
• 应变软化
• 胶结强度

K0固结黏土在自然界广泛分布,其通常同时具有超固结性与天然结构性,而K0超固结性又与K0正常固结性质存在很大差异.为了有效的描述K0超固结性质,在结构性模型基础上,做了如下3点改进,使得原模型拓展为同时考虑K0超固结特性与天然结构性影响的本构模型.(1)引入相对应力比来描述屈服面,并引入初始各向异性转轴参量ξ来表达初始各向异性对屈服面在p-q空间的位置影响.(2)基于给定的屈服面方程,推导得到变相应力比参量,并将变相应力比引入到统一硬化参数中,利用统一硬化参数可以有效描述初始各向异性固结黏土在剪切加载下的剪缩与剪胀,应变硬化及软化现象.(3)引入反映结构性胶结强度性质的胶结参量pe,并给出pe随塑性偏应变的衰减演化方程,利用胶结参量可描述结构性黏土的剪胀特性.预测与试验结果对比表明,所提的K0超固结结构性模型可有效描述K0超固结黏土的刚度提高效应,黏土的包辛格效应,结构性黏土胶结强度的损失现象以及结构性黏土的应变软化现象.证明了所提模型的适用性以及合理性.

• 出版日期2021
• 单位建筑工程学院; 华北科技学院