饱和砂土状态演化模型试验研究

砂土(颗粒材料)动力流化变形行为通常被认为是不可恢复的颗粒滑动的结果,试验发现砂土动力变形曲线具有三种典型形态:稳定态、过渡态和流化态,但是能够同时描述砂土这三种变形行为的统一本构模型鲜有报道。考虑到砂土变形的连续性,提出了一种连续状态函数用于描述砂土变形过程中其性质的演化特征,基于Maxwell的流变模型,给出了统一的耦合状态演化本构模型。该模型引入了一个关键参数:特征应变γc,用以考虑历史应变对当前状态的影响。通过静三轴和动三轴试验对理论模型进行了验证;利用所提出的模型对试验进行了分析,讨论了偏应力σ0、动载幅值σd对特征应变γc、系统初始状态θ0及临界速度Vc的影响。研究结果表明:试验结果与理论模型计算结果应变规律基本一致;初始状态会随着静偏应力与动应力的增大而增大,初始状态越大对应的初始应变率越大,颗粒系统变形越快;静偏应力与特征应变呈负线性相关,静偏应力的增大会降低历史应变对当前状态的影响,增大动载幅值特征应变随之增大,说明增大动载幅值会加大历史应变对当前状态的影响;临界速度会随着动应力的增加而降低。

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本文档关键词:饱和,演化,模型,砂土,状态