冻土二元介质模型探讨——以-6℃冻结粉土为例

• 作者: 刘恩龙 刘星炎 宋丙堂 张德
• 来源期刊: 岩土工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 岩土破损力学 冻结粉土 二元介质模型 破损机制 胶结元 摩擦元
• 年，卷（期）: 2018,（1）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 82-90
• 页数: 9页
• 分类号: TU445
• 字数: 5123字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11779/CJGE201801007

摘要

二元介质模型已成功用于模拟未冻结岩土材料,比如岩石、均质或各向异性结构性土、超固结黏土、堆石料以及黄土.类似地,为了探讨冻土的应力应变关系,此处引入二元介质模型来模拟其应力应变关系.基于岩土破损力学理论框架和二元介质模型概念,将饱和冻结粉土抽象成具有强胶结特性的胶结元(冻土骨架)和无胶结特性的摩擦元(融土骨架),胶结元在一定围压下会产生压碎和压融现象,随围压的增大逐步破损并向摩擦元转化,二者共同承担外荷载.在-6℃和0.3~15.0 MPa围压下对冻结粉土进行了一系列低温三轴压缩试验,结果表明:随变形的增大,应力应变曲线均呈三阶段变化,分别是线弹性阶段、弹塑性阶段和应变软化阶段;强度随围压的增大呈先增大后减小的趋势,极限强度对应下的围压称为临界围压,且临界围压下的软化现象最不明显.通过细观角度运用二元介质模型概念探讨了冻土变形破损机理,在非均质材料均匀化理论基础上建立了冻土二元介质模型,讨论了破损率函数演化规律.理论与试验结果对比表明,所建立的模型可以较好地模拟冻土的应变硬化和软化现象.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张德	中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室	10	134	4.0	10.0
5	刘恩龙	中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室	48	252	10.0	14.0
9	刘星炎	中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室	2	4	1.0	2.0
13	宋丙堂	中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室	2	4	1.0	2.0