基于混合物法则根土复合体本构模型的研究

作     者：蒋希雁 王万梅 刘杰 刘嘉璐 张喆 阮梦柯 

作者机构：河北建筑工程学院土木工程学院 河北省寒冷地区交通基础设施工程技术创新中心 河北省土木工程诊断改造与抗灾重点实验室 

出 版 物：《计算力学学报》 (Chinese Journal of Computational Mechanics)

年 卷 期：2023年

核心收录：

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：河北省高等学校科学技术研究重点项目（ZD20220126） 河北建设科技研究指导基金（2022-2106） 

主　　题：根土复合体 本构模型 邓肯-张模型 线弹性模型 

摘      要：为探究根土复合体的应力-应变关系，将其视为两相体，根系采用线弹性模型，土体采用邓肯-张模型，并考虑根系与土体之间的相对滑移关系，基于混合物法则建立根土复合体本构模型。通过素土与不同含根量的根土复合体三轴压缩试验，得到其应力-应变关系，通过单根拉伸试验得到根系的弹性模量。结果发现①根土复合体的极限主应力差随含根量的增加先增加后减小，含根量0.3%为最优含根量。②单根的直径与抗拉力、抗拉强度符合幂函数关系，与弹性模量符合多项式关系。③通过反分析的方法，建立滑移关系，得到模型计算值的应力-应变关系，发现模型计算值与试验值的拟合度(R2)为0.96。该研究为根土复合体本构模型的建立提供新思路，并为根土复合体的数值分析提供参数。