变换应力三维化方法在清华模型中的应用

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1、第24卷第23期岩石力学与工程学报Vol.24No.232005年12月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringDec.，2005变换应力三维化方法在清华模型中的应用邹博，姚仰平，路德春(北京航空航天大学土木工程系，北京100083)摘要：空间滑动面破坏准则是描述三维应力状态下土体剪切屈服和破坏特性的最好的破坏准则之一；清华模型作为三维弹塑性模型在国内有一定的影响。采用变换应力方法将空间滑动面破坏准则和清华模型结合起来，使其得到合理三维化，简单且易于理解，不增加任何新的参数并能合理地描述土体在一般应力条件下的力学特性。关键

2、词：土力学；空间滑动面破坏准则；变换应力；清华模型中图分类号：TU432文献标识码：A文章编号：1000–6915(2005)23–4303–05QINGHUAMODELREVISEDBYSMPCRITERIONZOUBo，YAOYang-ping，LUDe-chun(DepartmentofCivilEngineering，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100083，China)Abstract：Spatiallymobilizedplane(SMP)criterionisoneofthem

3、ostfamousfailurecriteriainthefieldofsoilmechanicswhendescribingcharacteristicsofsoilunderthethree-dimensionalstresscondition，whileQinghuamodelisoneofthemostfamousdomesticconstitutivemodels.It′saimedtocombineSMPandQinghuamodelusingatransformedstresstensorbasedontheSMPcriterion.ThustheQin

4、ghuaconstitutivemodelwhosefailureandyieldcriterionisSMPinsteadofMisesyieldcriterion.Usingthismethod，itcanbecomputedwithoutevenincreasingoriginalmodel′sparameters.AndthismethodrealizestheconsistencyfromtheshearyieldtotheshearfailurewiththeSMPcriterion.TherevisedQinghuamodelisabletodescri

5、bethebehaviorofsoilsingeneralstressconditionincludingtriaxialcompression.Keywords：soilmechanics；spatiallymobilizedplane(SMP)criterion；transformedstress；Qinghuamodel且要满足边界条件等。1引言众所周知，SMP破坏准则考虑了中间主应力的影响，是很好的描述试验结果的破坏准则之一。笔清华模型是由文[1]建立的三维弹塑性模型。模者采用变换应力方法[2～9]对清华模型进行三维化，型给出了反映第三应力不变量即洛德角θ影响

6、的流即引入变换应力张量σ~ij，将其应用于清华模型。动规则，并阐明了在π平面上屈服轨迹与破坏轨迹利用变换应力方法三维化后的模型有以下特点：是相似的。文[1]在常规三轴压缩试验结果确定出来(1)屈服函数形式和原模型相同；(2)应力不变量形的屈服函数中引入代表应力第三不变量影响的形状式和原模型相同；(3)模型参数和原模型相同；函数α(θ)来实现模型的三维化。其中形状函数α(θ)(4)在三轴压缩条件下与原模型完全相同；(5)在π的确定比较复杂，其形状在π平面上是用两段相切平面上屈服线的形状在低应力比下为近似圆形，当的圆弧曲线来表示的，并且要求该圆弧为凸曲线，剪切破坏时变为S

7、MP破坏准则。修正后的模型实现收稿日期：2004–07–01；修回日期：2005–08–30基金项目：国家自然科学基金资助项目(10272010；50479001)作者简介：邹博(1980–)，男，硕士，2002年毕业于中国矿业大学土木工程系建筑工程专业，主要从事土的本构关系、有限元方面的研究工作。E-mail：crushkinda@163.com。•4304•岩石力学与工程学报2005年[2]了三维应力空间中基于SMP准则从剪切屈服到剪切基于SMP准则的变换应力表示如下：破坏的统一。~q*ssσi=p+(σi−p)(1i=，2，3)(3)sq2基于