冻风积土的塑性损伤阈值及演化规律.pdf

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1、第3４卷第9期公路交通科技Vol．3４No．92017年9月JournalofＨighwayandTransportationResearchandDevelopmentSep．2017doi:10．3969/j．issn．1002-0268．2017．09．006冻风积土的塑性损伤阈值及演化规律张向东，李军，曲直，胡跃龙(辽宁工程技术大学土木工程学院，辽宁阜新123000)摘要:为了获取冻风积土在循环逐级加载过程中发生的动力损伤特征,通过对不同负温、围压及振动频率条件下的冻风积土试样进行动三轴试验,测得其动应力

2、-应变曲线。按照冻风积土发生各向同性损伤及塑性应变增量垂直于~屈服面的基本假设,利用塑性势函数F(Y,D,σ)相关联流动法则并按照R-O硬化定律建立了冻风积土加载过程中塑性损伤演化模型(P模型)。利用文中提出的有效应力分析方法对试验所测得总动应变中所包含的累积塑性变形部分进行分离,实现了对P模型中参数拟合的目标;根据一、三主应力对D-P屈服边界进行划分以确定加载过程中弹塑性变形特征。通过分析裂隙发展规律研究冻风积土内部塑性损伤演化过程,将累积塑性变形变化率曲线的拐点作为冻风积土发生塑性损伤的阈值,给出了确定初始发

3、生塑性损伤的理论依据。研究结果表明:P模型与相关文献模型确定的塑性损伤变量变化规律具有一致性,为冻风积土路基或基础的动力灾害防治研究提供理论基础。关键词:道路工程;塑性损伤阈值;有效应力分析法;冻风积土;塑性损伤模型中图分类号:U４16．1文献标识码:A文章编号:1002-0268(2017)09-0037-08StudyonPlasticDamageThresholdandEvolutionRuleofFrozenAeolianSoilZＨANGXiang-dong，ＬIJun，QUZhi，ＨUYue-long

4、(SchoolofCivilEngineering，ＬiaoningTechnicalUniversity，FuxinＬiaoning123000，China)Abstract:Inordertoobtainthedynamicdamagecharacteristicsofthefrozenaeoliansoilintheprocessofcyclicloading，thedynamicstress-straincurveofthefrozensoilsamplesunderdifferentnegativete

5、mperatures，confiningpressuresandvibrationfrequenciesismeasuredbydynamictriaxialtest．Accordingtothebasicassumptionthattheisotropicdamageandtheplasticstrainincrementoffrozenaeoliansoilisperpendiculartotheyieldsurface，theplasticdamageevolutionmodel(Pmodel)ofthes

6、oilintheloadingprocessisestablishedaccordingtothelawofR-Ohardeningbyusingtheassociatedflowruleabouttheplastic~potentialfunctionF(Y，D，σ)．Byusingtheproposedeffectivestressanalysismethod，thecumulativeplasticdeformationpartofthetotalstrainmeasuredisseparated，andt

7、hetargetoftheparameterfittinginthePmodelisrealized．TheD-Pyieldborderisdividedby1stand3rdprincipalstressestodeterminetheelasticandplasticdeformationcharacteristicsintheprocessofloading．Byanalyzingtheruleoffracturedevelopment，theplasticdamageevolutionprocessinf

8、rozenaeoliansoilisstudied，theinflectionpointofthecumulativeplasticdeformationratecurveistakenasthethresholdoftheplasticdamageofthefrozenaeoliansoil，andthetheoreticalbasisfordeterminingthe