考虑温度效应和纤维加筋作用的垃圾土热-弹塑性本构模型

• 作者: 李修磊 施建勇 姜兆起 李玉萍
• 来源期刊: 岩土工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 城市生活垃圾土 温度效应 纤维加筋作用 本构模型 应力—应变关系
• 年，卷（期）: 2022,（3）
• 所属期刊栏目: 论文|PAPERS
• 页码范围: 523-532
• 页数: 10页
• 分类号: TU452
• 语种: 中文
• DOI: 10.11779/CJGE202203014

摘要

考虑填埋场内垃圾土成分的复杂性和有机质降解产热导致的温度升高,根据不同温度不同纤维材料含量垃圾土的三轴试验结果,表明温度和纤维材料是影响垃圾土力学特性的关键因素,由此将垃圾土看作是类土材料和纤维材料的复合体.荷载作用下垃圾土的力学特性取决于类土材料和纤维材料的共同作用,认为温度变化只影响垃圾土的体积变形,提出了考虑温度效应的塑性体应变的硬化规律和纤维材料加筋作用的演化方程.通过构建一个新的反映温度效应和纤维加筋作用的塑性势函数,并依据相关联流动性法则导出了适用于垃圾土的热-弹塑性本构模型.通过对比文献中已有垃圾土的三轴试验结果,表明模型计算值与试验结果具有较高的吻合程度,能够很好地模拟垃圾土应力–应变曲线上翘和体应变持续增加的变化特征,以及较高围压下强度较大、较高纤维含量强度较大、较高温度下强度较小的垃圾土力学特性;在体积变形预测方面,模型计算值与试验结果虽有所偏差,但还是较好地捕捉到了较高围压下体应变较小、较高纤维含量体应变有所增大、较高温度下体应变略大的变形特征.由此可见,所建垃圾土的本构模型能够较为准确地反映围压、纤维含量以及温度对垃圾土应力–应变关系特性的影响规律,有效验证了模型的合理性.