一种基于蛋形屈服函数的黏土等效塑性功硬化模型

摘要

为了研究不同加载路径下土体的硬化规律,首先进行一系列不同应力路径的黏土排水三轴试验,结果表明:塑性功W_(p)具有一定的应力路径依赖性,因而不适宜作为硬化函数参量。在此观察基础上通过引入等效塑性功W_(p)消除该种应力路径依赖性,进而在蛋形屈服函数框架内提出一种广义的硬化模型。该模型以等效塑性功函数H(W_(p))作为硬化参量,并借助于临界状态线/Hvorslev线等概念对等效硬化参数H做归一化处理,进一步结合试验结果可以发现归一化后的等效硬化参数与等效塑性功之间的关系是独立于加载路径的,仅与初始硬化时的应力状态(以应力比η0表征)有关。以此为基础分别提出适用于应变硬化/软化模型的等效塑性功硬化函数,该硬化函数仅只依赖于初始硬化时的应力比η0。最后通过数值结果与试验结果的比较表明,该硬化模型可以有效地反映不同应力路径下土体的应力-应变特征。