基于均匀化理论的土石混合体应力应变关系.pdf

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1、第32卷第12期地质通报Vo1．32．NO，122013年12月GEoLoGICALBULLETINOFCHINADec．．2013基于均匀化理论的土石混合体应力应变关系周博，卢自立，汪华斌，李纪伟ZHOUBo，LUZi—li，WANGHua—bin，LIji—wei1．华中科技大学土木工程与力学学院湖北武汉430074：2．广东省长大公路工程有限公司广东广州5114311．SchoolofCivilEngineeringandMechanics，HuazhongUniversityofSciencean

2、dTechnology,Wuhan430074,Hubei,China,2．GuangdongProvinciolChangdaHighwayElzeeringCo．，Ltd．，Guangzhou51062~Guangdong,China摘要：将土石混合体等效为理想的二元介质混合材料，假定块石元为理想的脆弹性材料，土体元为典型的弹塑性材料选取邓肯一张模型定义土体的本构关系，引入块石元局部应变系数建立土石混合体代表单元体积平均应变与其中块石元、土体元微应变的桥联关系。通过均匀化理论对土石混合体代表单元的一般

3、应力应变关系进行了详细探讨。选取广东省云罗高速高填路基土石混填料中的残积粉质粘土，通过室内常规三轴压缩实验对土体邓肯一张模型的参数进行标定，描绘出不同围压及不同舍石率条件下土石混合料一般应力应变关系曲线图。结果表明，均匀化理论得到的函数关系式能够较好地反映土石混合体在不同条件下的一般应力应变关系。随着土石混合体含石率的提高其抗剪能力显著增加。但当含石率小于0_3时．块石元的增强效应并不明显。关键词：土石混合体；均匀化理论；二元介质模型；局部应变系数：三轴压缩实验中图分类号：P694文献标志码：A文章编号：

4、l671—2552(2013)12—2001—07ZhouB，LuZL，WangHB，LiJW．Stress—strainrelationshipofsoil-rockmixturebasedonhomogenizationtheory．Geo-logicalBulletinofChina,2013，32(12)：2001-2007Abstract：Soil—RockMixture(SRM)isakindofdiscontinuousandheterogeneousgeotechnicalmaterial

5、，anditsmechanicalpropertyhasbecomeasubjectofdebateingeotechnicalengineering．Inthepresentstudy，SR-Mwasassumedtobeanidealbinarymediummaterial，inwhichtherockandsoilwereassumedtObebritde—elasticandelastic—plasticmediarespectively．Duncan—Changmodelwasemployedt

6、odefinetheconstitutiverelationshipofsoils．AnewparameternamedlocalstraincoeficientofrockwasadoptedtOrelatethemicroscopicstrainofthemediaandthevolumeaveragestrainofSR_M．Thestress—strainrelationshipofSRMwasthenob一~inedbythesimplehomogenizationtheory．Aserieso

7、ftri—axialtestswereconductedfortheresidualsoilfromGuangdongProvincetOobtainthecoeficientsinstress—strainfunction．Thefinalrelationcurvecouldreflectthestress—strainrelationshipofSKMpreferablyunderdiferentconditions．TheresultsshowthattheshearstrengthofSRMinc

8、reasesrelativelywiththeincreasingofconfiningpressureandvolumerockrateofSRNI．However，thestrengtheningefectbyrockisnotobviouswhenthevolumerockrateislessthan0．3．Keywords：soil——rockmixture；homogenizationtheory；binarymed