循环球应力作用下各向异性引起的黄土剪切变形特性

摘要

黄土的各向异性显著。在动应力场中普遍存在的循环球应力作用下，黄土各向异性引起的剪应变不容忽视。通过循环球应力试验，研究不同条件下黄土的剪应变发展规律，并从各向异性的角度揭示循环球应力作用下黄土剪应变形成机理。研究结果表明：（1）在循环球应力路径下，黄土各向异性引起的剪应变显著，可分解为可逆剪应变ε_{sc, re}和不可逆剪应变ε_{sc, ir},后者根据成因和发展规律，可分为初始各向异性引起的负剪应变ε_s0和应力诱导各向异性引起的正偏移剪应变ε_sη;（2）固结球应力增加和含水率升高使试样趋于各向同性，导致两种剪应变均减小，而循环球应力幅值增大则加速剪应变的发展；（3）可逆剪应变幅值受循环次数和固结应力比的影响较小，其随固结球应力的增大而减小，随含水率和循环球应力幅值的增大而增大；（4）基于几何分布的无记忆性，建立循环球应力作用下黄土不可逆剪应变的预测模型，模型预测结果与试验结果吻合良好。

关键词

黄土 / 循环球应力 / 各向异性 / 剪应变

基金资助

国家自然科学基金项目(52108342); 陕西省自然科学基础研究计划-引汉济渭联合基金项目(2019JLP-21,2019JLZ-13); 西安理工大学博士启动金(107-451122001)