黏土一维非平行等效时间线流变模型

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1、黏土一维非平行等效时间线流变模型摘要：在连续介质流变理论框架内研究了等效时间与流变速率之间的内在关系。当软土的流变速率仅取决于应力和应变量时，在相同应力和应变状态下简单加荷历史的黏土流变速率等于复杂加荷历史的流变速率，故根据简单加荷历史反算而得的黏土流变速率可用于复杂加荷历史的建模工作，在简单加荷历史下反算黏土流变速率所用的持续时间即是等效时间，在简单加荷历史簇中相同等效时间的应力应变关系线即为等效时间线。根据上述建模思路，获得了软土等效时间线不平行时流变速率与等效时间之间的关系，建立了等效时间线不平行时黏土的一维流变模型，该流

2、变模型可退化为等效时间线平行时的Yin-Graham一维流变模型。根据室内流变试验确定了模型参数并验证了模型的合理性。关键词：黏土；流变速率；非平行等效时间线；流变模型中图分类号：TU411.3文献标志码：A文章编号：1674-4764（2012）02-0032-07A1-DNonparallelEquivalent-time-linesRheologicalModelforClayHUYa-yuana,b（a.TheGeotechnicalInstitutesofZhejiang25University;b.KeyLabora

3、toryofSoftsoilsandGeoenvironmentalEngineeringofMinistryofEducation,ZhejiangUniversity,Hangzhou310027,P.R.China）Abstract:Therelationshipbetweenequivalenttimeandrheologicalvelocityisstudiedintheframeofviscouscontinuumtheory.Ifrheologicalvelocityisonlydeterminedbystress

4、andstrain,therheologicalvelocityinthesimpleloadinghistoryisequaltothatinthecomplexloadinghistorywhentheyhavethesamestressandthesamestrain.Thentherheologicalvelocityre-calculatedinthesimpleloadinghistorycanbeusedtoestablishthemodelinthecomplexloadinghistory.Thelasting

5、timeusedtore-calculaterheologicalvelocityinthesimpleloadinghistoryiscalledtheequivalenttime,andthestress-strainrelationshipatthesameequivalenttimeinthesetofsimpleloadinghistoriesiscalledtheequivalenttimeline.Accordingtotheaboveideaforformulatingmodel,therelationshipb

6、etweenequivalenttimeandrheologicalvelocityis25establishedforclaywithnonparallelequivalenttimelines,andanonparallelequivalent-time-linesrheologicalmodelforclayisachieved.ThismodelcanbedegeneratedintoYin-Grahams1-Drheologicalmodelwhenequivalent-time-linesareparallelto

7、eachother.Theparametersofmodelaredeterminedbytrialdataandthemodelisfurtherverifiedtobevalidfromlaboratorytestforclay.Keywords:clay;rheologicalvelocity;non-parallelequivalent-time-lines;rheologicalmodel软土的受荷变形特性研究是岩土工程领域的主要研究课题之一，许多岩土力学专家对此进行了深入分析［1-10］。张先伟和王常明［1］、薛

8、新华和张我华［2］研究了软土的结构损伤特性。Crawford根据压缩流变试验绘制了正常固结土不同历时的e-lgp曲线［4］，Bjerrum建立了黏土流变的等时间线模型［5］；Lerouel等提出了一维等应变率模型［6］。Yin&Graham［7］,Yin