旋轉(zhuǎn)運動硬化理論和統(tǒng)一硬化參量在修正劍橋模型中的應用.pdf

1、現(xiàn)代土力學的核心部分是土的本構(gòu)關(guān)系的研究，土的力學性質(zhì)是建立土的本構(gòu)關(guān)系的基礎，進而土的本構(gòu)關(guān)系的研究又促進了人們對土的力學特性的認識。土體是一種具有壓硬性和剪脹(縮)性的摩擦型固體顆粒材料，存在原生各向異性和應力誘發(fā)的各向異性，所以土的應力應變關(guān)系非常復雜。
　　 許多學者先后提出了各種各樣的本構(gòu)模型，其中應用最為普遍的有由英國劍橋大學Roscoe，Burland等人提出的修正劍橋模型。修正劍橋模型較原來的劍橋模型能更好的反映

2、土體的實際情況，是最早建立和完善的關(guān)于土體的經(jīng)典彈塑性模型之一，在巖土工程中得到了廣泛應用。但該模型是以體積塑性應變?yōu)橛不瘏?shù)的等向硬化模型，只能反映粘土的力學特性，不能反映砂土的剪脹特性和超固結(jié)土體的特性，也不能反映應力路徑轉(zhuǎn)折與循環(huán)加載情況下土體的本構(gòu)特性。1996年Lade等人在單硬化屈服面的理論基礎上提出了一種旋轉(zhuǎn)運動硬化機制，該理論能夠很好的反映土體在上述應力路徑轉(zhuǎn)折、循環(huán)加載情況下的特性。但該模型以砂土試驗數(shù)據(jù)為依據(jù)，不能反

3、映粘土的特性，并且模型參數(shù)過多，致使其運用與后期發(fā)展得到了限制。
　　 本文以修正劍橋模型為基本框架，將Lade提出的旋轉(zhuǎn)運動硬化思想植入到修正劍橋模型中，并根據(jù)硬化參數(shù)的應力路徑無關(guān)性，引入了統(tǒng)一硬化參數(shù)，對修正劍橋模型的體積硬化參數(shù)進行了改進，以便能夠同時反映正常固結(jié)土、超固結(jié)粘土和砂土的力學特性，尤其是砂土的剪脹性。新模型還能很好的反映土體在應力路徑轉(zhuǎn)折與循環(huán)加載等復雜應力路徑下土體的本構(gòu)關(guān)系以及土的各向異性。