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基于路堤粗粒土填料力学特性的改进邓肯-张模型
| 题名： | 基于路堤粗粒土填料力学特性的改进邓肯-张模型 |
| 作者： | 何忠明;刘正夫;向达 |
| 作者单位： | 长沙理工大学交通运输工程学院;中国路桥工程有限责任公司 |
| 关键词： | 道路工程;本构模型;三轴试验;路堤粗粒土填料;邓肯-张模型 |
| 摘要： | 为研究动力及含水率变化对路堤粗粒土填料力学特性的影响，制作了不同含水率ω的路堤粗粒土填料试样，先对其施加一定荷载频率f的动应力，再进行静三轴压缩试验，分析不同试样静偏应力σ0-应变ε1曲线变化规律，之后结合Janbu公式探讨动偏应力σd、ω及f与参数n、K的联系，建立初始变形模量Ei、极限偏应力（σ0）ult与各控制变量的拟合公式，提出考虑动力及含水率影响的路堤粗粒土填料改进邓肯-张模型，最后开展验证试验，对比分析该改进模型的有效性。研究结果表明：三轴试验中粗粒土试样在ε1>0.5%时由弹性变形进入塑性变形阶段，不同控制因素下的σ0-ε1曲线在0.5%<ε1<2.0%范围内出现明显差异，切线变形模量E在该范围内迅速降低，降低幅度达到58%～76%；当ε1>2%时Et变化逐渐减缓并趋于稳定，试样在静力加载过程中表现为应变硬化；试样发生相同轴向应变时的偏应力与含水率、动偏应力及荷载频率呈负相关，粗粒土试样的初始变形模量与第三主应力σ3有关，lg（Ei/Pa）与lg（σ3/Pa）之间存在良好的线性关系；Janbu公式中参数n与各控制因素不敏感，不同控制因素下n值稳定在0.78～0.80，σd、ω和f与参数K之间存在非线性关系，σd、ω的增加会导致参数K减小，而f则相反，Ei和（σ0）ult可分别与各控制因素σd、f和ω建立幂函数关系；验证试验表明，提出的改进邓肯-张模型能够有效对不同σd、f和ω条件下的路堤粗粒土填料σ0-ε1曲线进行预测。 |
| 期刊名称： | 中国公路学报 |
| 出版年： | 2023 |
| 期： | 01 |
| 页码： | 37-46 |
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