考虑颗粒破碎对特征孔隙比影响的堆石体亚塑性本构模型

发布时间：2017-10-16 07:39

  本文关键词：考虑颗粒破碎对特征孔隙比影响的堆石体亚塑性本构模型

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【摘要】：颗粒破碎是影响堆石体强度和变形特性的主要问题之一。相比于砂土,堆石料在较低的应力水平下就会发生严重的颗粒破碎,因此,在进行堆石体力学特性及本构模型研究时必须考虑颗粒破碎的影响。同时,堆石体在受力过程中孔隙比是变化的,而传统本构模型不能使用一组参数模拟不同孔隙比的同种材料。因此,以能够考虑应力水平和土体孔隙比影响的Gudehus-Bauer亚塑性本构模型为基础,考虑堆石体有别于砂土的孔隙比变化特征,提出了考虑堆石破碎的亚塑性本构模型。亚塑性理论是目前可最大限度地减少人为假定的一种本构理论,颗粒材料在不同特征应力路径下,破碎造成的过度变形量不同;但相同应力水平、不同特征应力路径下孔隙比已不满足Gudehus-Bauer亚塑性本构模型中提出的等比例变化规律。据此,结合考虑颗粒破碎的临界状态理论和堆石体常规三轴试验和循环加载试验结果,提出了考虑颗粒破碎堆石体特征孔隙比的表达式,并将其引入到Gudehus-Bauer亚塑性本构模型中,建立了考虑颗粒破碎的堆石体亚塑性本构模型,提出了模型参数的确定方法。与堆石体试验结果对比表明,该本构模型可以较好地模拟其力学与变形特性。
【作者单位】： 三峡大学水利与环境学院;长江三峡勘测研究院有限公司(武汉);
【关键词】： 颗粒破碎 亚塑性 堆石体 本构模型 特征孔隙比
【基金】：长江科学院开放研究基金资助项目(No.CKWV2013208/KY) 三峡大学科学基金(No.KJ2012B032)~~
【分类号】：TV641.4
【正文快照】： 1引言混凝土面板堆石坝以安全、经济、环保和施工进度快等优点,成为当今3种主流坝型之一。随着坝高为233 m的水布垭面板堆石坝的顺利建成,堆石坝已由200 m级逐步跨入300 m级。随着坝高的增加,高堆石坝的自重应力使得堆石料产生严重的颗粒破碎,颗粒破碎已成为影响堆石料强度和

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