基于广义塑性力学原理的黄土湿陷变形本构关系的研究探讨

来源 :兰州理工大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:wangzhaolinghappy
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湿陷性黄土对水的特殊敏感性一直是黄土力学研究的核心课题之一。能够正确认识和反映黄土增湿变形的特征,将对于湿陷性黄土地区的工程建设具有重要的理论指导和实际应用价值。本文在对兰州地区湿陷性黄土的湿陷变形的研究,在已有研究成果的基础上,建议了一种建立黄土湿陷变形本构关系的方法。本文从黄土湿陷变形的机理出发,依据黄土湿陷变形的结构性原理,分析了湿陷变形的塑性变形特性,并引用增湿软化模型ZSM体,给出了黄土增湿变形的力学模型。采用常规的三轴浸水试验,研究了湿陷性黄土在不同的外力和水的组合作用下的增湿变形特性。将增湿含水量作为一内应力考虑,采用试验拟合屈服面的方法,拟合得到湿陷体积屈服面和湿陷剪切屈服面,并且详细地探讨了屈服面中有关参数的确定方法。分析试验所得的增湿变形应力-应变关系曲线特征,且结合拟合得到的湿陷屈服函数,得出了湿陷性黄土湿陷起始应力和湿陷起始含水量的解析表达式。基于广义塑性力学原理,建立了该地区黄土湿陷变形的双重屈服面本构模型,并且对模型作了较为深刻的讨论分析。该模型能够反映出影响黄土湿陷变形的主要因素,以及湿陷体积变形、湿陷剪切变形与湿陷变形的关系,而且还反映出了球应力和偏应力对湿陷变形的交叉影响。
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