基于TTS本构模型真三轴条件下的热蠕变研究

摘要

真三轴条件下单调和循环温度荷载显著影响土体轴向、径向变形和侧压力系数,对能源地下结构抗裂、沉降控制及承载力设计提出了挑战.基于清华热力学岩土(Tsinghua thermodynamical soil,TTS)本构模型及Matlab点源求解程序,开展一维压缩和平面应变状态下饱和黏土和粉土的排水热蠕变模拟.分析一维侧限条件下超固结比(over consolidated ratio,OCR)和温度循环对热蠕变的影响;预测OCR及温度循环次数对侧压力系数的影响;模拟真三轴应力条件下各个主应力方向的热蠕变.TTS本构模型模拟的Bonny粉土真三轴排水条件下热蠕变方向和大小与试验结果符合,预测的相同试验条件下Bangkok软黏土温度蠕变幅值更大.结果表明,TTS本构模型可以合理描述真三轴条件下各主应力方向收缩或膨胀的热蠕变及温度剪应变.研究可为能源桩侧摩阻承载力设计提供参考.