基于混合物法则根土复合体本构模型的研究

来源：计算力学学报杂志2024年第2期北京时间：

作者：蒋希雁,王万梅,刘杰,刘嘉璐,张喆,阮梦柯

单位：河北建筑工程学院 土木工程学院, 张家口 075000,河北省土木工程诊断改造与抗灾重点实验室, 张家口 075000,河北省寒冷地区交通基础设施工程技术创新中心, 张家口 075000,河北建筑工程学院 土木工程学院, 张家口 075000,河北省土木工程诊断改造与抗灾重点实验室, 张家口 075000,河北省寒冷地区交通基础设施工程技术创新中心, 张家口 075000,河北建筑工程学院 土木工程学院, 张家口 075000,河北省土木工程诊断改造与抗灾重点实验室, 张家口 075000,河北省寒冷地区交通基础设施工程技术创新中心, 张家口 075000,河北建筑工程学院 土木工程学院, 张家口 075000,河北省土木工程诊断改造与抗灾重点实验室, 张家口 075000,河北省寒冷地区交通基础设施工程技术创新中心, 张家口 075000,河北建筑工程学院 土木工程学院, 张家口 075000,河北省土木工程诊断改造与抗灾重点实验室, 张家口 075000,河北省寒冷地区交通基础设施工程技术创新中心, 张家口 075000,河北建筑工程学院 土木工程学院, 张家口 075000,河北省土木工程诊断改造与抗灾重点实验室, 张家口 075000,河北省寒冷地区交通基础设施工程技术创新中心, 张家口 075000

摘要：为探究根土复合体的应力-应变关系,将其视为两相体,根系采用线弹性模型,土体采用邓肯-张模型,并考虑根系与土体之间的相对滑移关系,基于混合物法则建立根土复合体本构模型。通过素土与不同含根量的根土复合体三轴压缩试验,得到其应力-应变关系,通过单根拉伸试验得到根系的弹性模量。结果发现,(1) 根土复合体的极限主应力差随含根量的增加先增加后减小,含根量0.3%为最优含根量。(2) 单根的直径与抗拉力、抗拉强度符合幂函数关系,与弹性模量符合多项式关系。(3) 通过反分析的方法,建立滑移关系,得到模型计算值的应力-应变关系,发现模型计算值与试验值的拟合度(R2)为0.96。该研究为根土复合体本构模型的建立提供新思路,并为根土复合体的数值分析提供参数。

关键词：根土复合体,本构模型,邓肯-张模型,线弹性模型,

基金资助：河北省高等学校科学技术研究重点项目（ZD20220126）；河北建设科技研究指导基金（2022-2106）资助项目.