冻结砂土的应力-应变关系及非线性莫尔强度准则

摘要

对于-6 ℃的冻结砂土进行一系列的试验,结果表明,当围压小于3.0 MPa时,其应力-应变关系具有明显的应变软化现象;当围压大于3.0 MPa时,其应力-应变关系则具有明显的应变硬化现象.针对广义的双曲线模型并不能很好地描述-6 ℃冻结砂土在围压大于3.0 MPa时的应力-应变关系,邓肯-张模型也不能理想地反映围压小于3.0 MPa时-6 ℃冻结砂土的应变软化特性,提出既能描述应变软化现象又能描述应变硬化现象的改进的邓肯-张模型.研究表明,其结果和试验结果吻合良好.由于压融现象的存在,当围压大于一定值后,冻结砂土的剪切强度随围压的增大而减小.如果用莫尔-库仑准则来描述冻结砂土的剪切强度,会产生较大的误差.为解决这一问题,提出非线性莫尔强度准则.研究结果表明,其精度较高,比莫尔-库仑强度准则能更好地描述冻结砂土的剪切强度.