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1、第41卷第6期哈尔滨工业大学学报Vol141No162009年6月JOURNALOFHARBININSTITUTEOFTECHNOLOGYJun.2009考虑中主应力效应Gudehus2Bauer亚塑性模型的改进熊保林,邵龙潭(大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室,辽宁大连116024,xiongbao77@163.com)摘要:针对Gudehus2Bauer亚塑性模型不能考虑中主应力影响,在Gudehus提出的响应包络线理论基础上,提出了在模型的非线性项乘以一个考虑中主应力的因子进行改进.这种改进增加了土体剪切时的强度,改变了土体受压时的变形.新模型对中主应力的变化在中主应
2、力参数影响程度能够有一定反映.同时将改进后的模型与中主应力参数为常量的真三轴实验进行了比较.结果表明改进后的模型可以模拟中主应力对砂土强度和变形特性的影响,能够定量预测由于中主应力影响产生的体积应变.关键词:Gudehus2Bauer亚塑性模型;改进;中主应力参数;真三轴;砂土;应力中图分类号:TU435文献标识码:A文章编号:0367-6234(2009)06-0127-04ModificationofGudehus2BauerhypoplasticmodelconsideringmediumprincipalstressXIONGBao2lin,SHAOLong2tan(Sta
3、teKeyLaboratoryofStructuralAnalysisofIndustrialEquipments,DalianUniversityofTechnology,Dalian116024,China,xiongbao77@163.com)Abstract:Gudehus2Bauerhypoplasticmodelcannotconsidertheeffectof&mediumprincipalstress,soitismodifiedthroughmultiplyingitsnonlineartermbyonefactorthatconsidersmediumprinc
4、ipalstressbasedonGudehus’sresponseenvelopetheory.Thismodificationenhancestheshearstiffnessofsoilandchangesthecompressiondeformationofsoil.Themodifiedmodelcanreflecttheeffectofmediumprincipalstresschangeonthemediumprincipalstressparameter,anditiscomparedwiththetruetriaxialtesttakingthemediumpri
5、ncipalstressparameterasconstant.Itisshownthatthemodifiedmodelcansimulatetheeffectofmediumprincipalstressonstrengthanddeformationofsandandpredictthevolumetricstraincausedbymediumprinci2palstressquantitatively.Keywords:Gudehus2Bauerhypoplasticmodel;modification;mediumprincipalstressparameter;tru
6、etriaxi2al;sand;stress近几十年来,在颗粒材料的本构关系领域,完全发展的塑性变形.比以试验结果为基础的[1～6]人们提出了一个新理论———亚塑性理论.该传统弹塑性本构理论具有明显的优点.Wu和[7]理论以张量函数为工具,以热力学理论为基础,Bauer结合无粘性土的变形特性,提出了第一抛弃了传统弹塑性理论中塑性潜能、流动准则、个较为实用的四参数亚塑性模型,并将该本构硬化准则、屈服面和应变分解为弹性应变和塑关系用于无粘性土的变形分析.但该模型的一性应变等概念,直接建立应力率与应变率之间组本构参数只能适用于描述一定密度范围内散的关系.并且亚塑性理论覆盖了从密度较小到粒
7、体材料的力学特性,不能考虑孔隙比的影响,[8][9]密度很大的范围,能够用于初始塑性变形或者针对这一缺点,GudehusG和BauerE提出了考虑孔隙比影响的本构模型—八参数亚塑性模收稿日期:2006-08-14.型(Gudehus2Bauer亚塑性模型).作者简介:熊保林(1977—),男,博士,讲师;在多数情况下,土体都是在三维情况下受力,邵龙潭(1963—),男,教授,博士生导师.·128·哈尔滨工业大学学报第41卷而不是在轴对称情况下受力n,这时就要考虑中主e
