考虑土结构性和各向异性影响天然沉积软粘土本构关系地研究

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1、摘要本文在修正剑桥模型的基础上提出了一个物理意义明确、参数易于确定、计算比较简单，并且能够较为合理地模拟天然沉积土压缩系数随应力水平变化和各向异性导致屈服面倾斜的天然沉积软粘土的弹塑性模型。论文的主要：l：作和创新点如下：1)基于天然沉积软粘土的压缩特性，提出了天然沉积软粘_十的lnv—lnP’双线性压缩模型，建立了可以定量描述天然沉积软粘土压缩曲线的数学表达式，并采用对数应变形式，将目前被土力学模型广泛应用的小变形弹塑性理论发展到有限变形理论之中，弥补了小变形弹塑性理论预测士体变形时的缺陷。2)提出结构性参数比来反映天然沉积软粘七在受力过程中应力面的位置，描

2、述结构性丧失的过程。3)结合前人构建正常屈服面／结构屈服面二应力边界面模型的思路，考虑硬化规则中塑性体积变形和剪切变形的共同影响，通过本文提出的双线性压缩模型给出了天然沉积软粘土各向异性的有限变形硬化规律，提出一个考虑天然沉积软粘土特性的弹塑性模型；4)选取了典型的江苏连云港软粘土和Bothkennar软粘土为对象，通过与已有的试验数据比较，验证采用本文提出的天然沉积软粘士模型进行模拟计算的合理性和有效性。关键词：天然沉积软粘土；双线性压缩模型；各向异性；本构关系；修正剑桥模型AbstractSoilstructureandanisotropyaretwoes

3、sentialfactorsforestablishingtheelasto—plasticconstitutivemodelfornaturallystructuredsoftclays．BasedOiltheModifiedCamClay,thisstudyproposesanewconstitutivemodelofnaturalsoftclaysthroughconsideringthechangeincompressibilitywithstresslevelandtheinitiallyinclinedyieldsurfaceduetoanisot

4、ropy．Basedonthebehaviourofnaturalsoftclaysunderone—dimensionalcompression，adouble-linecompressionmodelisproposedbyincorporatingthelinearrelationbetweenbothlogarithmsofthevolumeandmaineffectivepressure．Couplingwiththedouble-linecompressionmodel，adoubleinclinedyieldingsurface(normalyi

5、eldsurface／structureyieldsurface)，ofwhichthemethodisoftenusedinthemulti—boundarysurfacemodel，isadoptedaswellasanewparameterCisproposedtodescribethedestructurationofthenaturalsoil．Consideringbothplasticvolumestainandplasticshearstainhardening,Thehardeningrulepertinenttotheanisotropyy

6、ieldsurfaceisproposedbasedonthedouble—linecompressionmodelinanaccuratefinitedeformationelasto—plastictheory,whichdoesn’thaveanyunrealisticpropertiesinthetraditioninducedbytheinfinitesimaldeformationeaisto—plastictheory．Significantimprovementsweredemonstratedintheperformanceofthenewm

7、odeloverthetraditionalconstitutivemodelsinthemodelingofmanyimportantfeaturesofthebehaviorofnaturalsoftclayswiththetriaxiaiexperimentaldataofLianYunGangsoftclaysandBothkennarclays．Keywords：naturalstructuredsoftclays；adouble—linecompressionmodel；anisotropy；ModifiedCamClayII东南大学学位论文独创性

8、声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在