土的动力Hardin-Drnevich模型小应变特性及其阈值应变研究

摘要

以Hardin-Drnevich模型的双曲骨架曲线为基础,采用Masing准则构造其滞回圈,形成小应变土体动力耗散函数。然后从热力学基本定律出发,分析其对应的屈服面及能量耗散特性。发现筑坝堆石类无黏性材料的动力特性存在2个阈值应变,定义为第一和第二阈值应变。两个阈值应变将土体动力特性分成3段。当土体的动应变小于第一阈值应变时,土体屈服为常摩擦系数的摩擦耗散控制;当土体动应变介于第一、第二阈值应变之间时,土体屈服为变摩擦系数的摩擦耗散控制;当土体动应变大于第二阈值应变时,土体屈服除摩擦机制外还存在剪胀等土体结构改变的效应。土体的2个阈值应变主要受最大动剪切模量系数及指数控制,无黏性土的摩擦角对其也有一定影响。两个阈值应变均随最大动剪切模量系数及指数的增大而减小。