不同主应力方向下各向异性砂土力学响应的本构模型模拟

作     者：余嘉轲 王睿 张建民 YU Jiake;WANG Rui;ZHANG Jianmin

作者机构：清华大学水利水电工程系北京100084 

出 版 物：《岩土工程学报》 (Chinese Journal of Geotechnical Engineering)

年 卷 期：2024年第46卷第3期

页      面：670-677页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52022046) 北京市自然科学基金项目(J210003) 

主　　题：各向异性砂土 数值模拟 本构模型 主应力方向 等剪应力排水路径 

摘      要：地下水位上升可能引发饱和松散土体边坡有效球应力降低从而诱发稳定性问题。等剪应力排水路径能够模拟饱和砂土边坡内土体单元在潜水面上升时的应力条件,但目前各向异性对于这种应力路径下土的响应的影响仍不明确。采用一个各向异性砂土弹塑性本构模型对不同主应力方向下的定轴等剪应力排水试验进行模拟,分析各向异性影响规律。该本构模型考虑了组构各向异性的演化及其对塑性模量和剪胀的影响,能够反映不同主应力方向对土体力学响应的影响。模拟结果表明,该模型能够较好地模拟不同主应力方向下饱和砂土在定轴不排水剪切和定轴等剪应力不排水条件下的响应。对于定轴等剪应力不排水应力路径,非稳定态时的平均有效应力随孔隙比和加载角度的增加而增加,不同初始组构强度对于等剪应力排水试验的结果有显著的影响。