论文摘要
粗粒土的剪胀行为具有状态依赖特性。为了考虑这一特性,不同的状态依赖变量被唯像地提出,并被经验性地内嵌入已有剑桥、修正剑桥等剪胀方程中。基于分数阶梯度律,用理论推导出了分数阶状态依赖剪胀方程,并阐述了分数阶数的物理意义。所得剪胀比大小受3个因素影响:分数阶求导阶数、当前加载应力以及当前应力到临界状态应力的距离。当分数阶求导阶数从1开始增大时,分数阶剪胀曲线自修正剑桥剪胀曲线向剑桥剪胀曲线移动;而当求导阶数从1开始减小时,分数阶剪胀曲线逐渐远离修正剑桥剪胀曲线;当求导阶数等于1时,分数阶剪胀曲线与修正剑桥剪胀曲线重合。为验证所提出的状态依赖剪胀方程,基于该方程进一步建立了砂土的状态依赖分数阶塑性力学本构模型,并对砂土和堆石料的三轴排水与不排水试验结果进行了模拟。研究表明,基于状态依赖分数阶剪胀方程建立的本构模型,可以合理地描述砂土在不同初始状态及加载条件下的应力-应变行为。与砂土UH模型预测结果对比发现,UH模型预测较好。
论文目录
文章来源
类型: 期刊论文
作者: 孙逸飞,陈成
关键词: 分数阶微分,塑性力学,本构模型,状态依赖,砂土
来源: 岩土力学 2019年05期
年度: 2019
分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学
专业: 地质学,建筑科学与工程
单位: 河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室,武汉理工大学土木工程与建筑学院
基金: 中央高校基本科研业务费(No.2017B05214),博士后面上基金项目(No.2017M621607)~~
分类号: TU43
DOI: 10.16285/j.rsm.2018.0081
页码: 1813-1822
总页数: 10
文件大小: 641K
下载量: 186
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