循环荷载下路基黏土永久变形特性及力学模型
来源：中国血液净化杂志2024年第6期北京时间：
作者：张军辉, 张安顺, 彭俊辉, 胡惠仁
单位：1. 长沙理工大学 公路养护技术国家工程研究中心，湖南 长沙 410114","2. 湘江实验室，湖南 长沙 410205
摘要：<p>为了合理表征路基土的永久变形特性，用分数阶Abel黏壶替换黏塑性模型中的整数阶牛顿黏壶，在此基础上串联一个范德普模型，构建了路基土的非线性黏弹塑性元件模型。根据黏弹塑性力学理论，推导了循环荷载下路基土永久变形的力学模型，并使用该模型对长沙典型黏土的永久变形试验结果予以辨识。研究结果表明：分数阶黏弹塑性力学模型能够与永久变形试验曲线很好吻合；荷载的作用时间增长及间歇时间缩短均会导致路基黏土永久变形增大，间歇时间的影响存在临界值，超此临界值永久变形基本不变；循环应力幅值增大或围压减小时，永久变形均随之增大，且累积变形速率变快；永久变形受湿化作用影响显著，含水率小幅增长即可使永久变形成倍增加，且当含水率由中低水平升高至较高水平时，永久变形由塑性安定型转变为塑性蠕变型，发展状态不再收敛。对力学模型参数进行敏感性分析发现，黏弹性参数<i>G</i><sub>1</sub>和<i>η</i><sub>1</sub>对各个影响因素的敏感性极低，黏塑性参数<i>β</i>和<i>η</i><sub>2</sub>与荷载作用时间、荷载间歇时间、循环应力幅值、围压以及含水率等具有较强的相关性，进而建立了参数<i>β</i>和<i>η</i><sub>2</sub>的多元回归方程。验证结果显示推导的力学模型可较为准确地描述路基黏土的永久变形，以用于循环荷载下黏性土路基永久变形的数值计算与分析。</p>
关键词：路基工程,路基黏土,动三轴试验,永久变形,力学模型,分数阶导数
