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Model predictions for behaviors of sand-nonplastic-fines mixtures using equivalent-skeleton void-ratio state index

Science China(Technological Sciences) 2017年第6期60卷 878-892页

作者： XIAO Yang SUN YiFei LIU Hanlong XIANG Jia MA QiFeng long leihang Key Laboratory of New Technology for Construction of Cities in Mountain Area Chongqing University Chongqing 400045 China State Key Laboratory of Coal Mine Disaster Dynamics and Control Chongqing University Chongqing 400030 China School of Civil Engineering Chongqing University Chongqing 400045 China Faculty of Engineering and Information Sciences University of Wollongong Wollongong 2522 Australia

It is a challenge to suggest a constitutive model for describing the stress-strain behavior of sand-fines mixtures due to that these granular mixtures exhibited very complex behaviors at different densities, pressures and fines contents. In this study, an elastoplastic constitutive model within the framework of the bounding surface plasticity and critical state theories was proposed for sand-nonplastic-fines mixtures by using the concept of the equivalent-skeleton void ratio and equivalent-skeleton void-ratio state index. The proposed model with a set of material constants calibrated from a few tests could be used to model the fines-dependent and state-dependent behaviors of the sand-nonplastic-fines mixture including the strain- softening and volumetric-expansion behaviors in the drained triaxial compression tests, and also the effects of fines content on the critical state lines in both the deviatoric stress versus mean effective stress and the void ratio versus mean effective stress planes.

关键词： sand fines equivalent-skeleton void ratio critical-state strength dilatancy constitutive model

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