旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)硬化理論和統(tǒng)一硬化參量在修正劍橋模型中的應(yīng)用.pdf

1、現(xiàn)代土力學(xué)的核心部分是土的本構(gòu)關(guān)系的研究，土的力學(xué)性質(zhì)是建立土的本構(gòu)關(guān)系的基礎(chǔ)，進(jìn)而土的本構(gòu)關(guān)系的研究又促進(jìn)了人們對(duì)土的力學(xué)特性的認(rèn)識(shí)。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(yīng)力誘發(fā)的各向異性，所以土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系非常復(fù)雜。
　　 許多學(xué)者先后提出了各種各樣的本構(gòu)模型，其中應(yīng)用最為普遍的有由英國(guó)劍橋大學(xué)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(shí)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(yīng)用。但該模型是以體積塑性應(yīng)變?yōu)橛不瘏?shù)的等向硬化模型，只能反映粘土的力學(xué)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(yīng)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(chǔ)上提出了一種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)硬化機(jī)制，該理論能夠很好的反映土體在上述應(yīng)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(yàn)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(yùn)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(yùn)動(dòng)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(yīng)力路徑無關(guān)性，引入了統(tǒng)一硬化參數(shù)，對(duì)修正劍橋模型的體積硬化參數(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，以便能夠同時(shí)反映正常固結(jié)土、超固結(jié)粘土和砂土的力學(xué)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(yīng)力路徑轉(zhuǎn)折與循環(huán)加載等復(fù)雜應(yīng)力路徑下土體的本構(gòu)關(guān)系以及土的各向異性。