饱和软黏土的ESF弹塑性模型及其验证

摘要

为描述饱和软黏土的强度变形特性并解决传统弹塑性模型中屈服面角点处塑性应变增量方向不够明确的问题，建立了一种饱和软黏土的蛋形屈服面弹塑性本构模型.首先，基于蛋形函数（ESF），采用相关联流动法则，以塑性体应变作为内变量，建立了饱和软黏土的ESF弹塑性模型.模型通过引入封闭光滑的蛋形屈服面，克服了传统屈服面的角点缺陷.通过调整蛋形形状控制参数，将屈服面灵活转化为包括子弹形、椭圆形在内的多种形式，体现了模型的可退化性及通用性.然后，开展了杭州地区饱和软黏土的应力路径三轴不排水剪切试验，分析了软黏土的力学特征，并据此研究了模型参数在不同围压下的稳定性；最后，编制隐式积分算法有限元程序，利用杭州地区饱和软黏土和相关文献中饱和高岭土在不同围压下的等压固结不排水三轴试验验证模型的有效性.对比结果表明：模型计算值与实测值吻合良好，说明该模型能够合理预测不同类型饱和软黏土的不排水剪切特性.

关键词

饱和软黏土 / 蛋形屈服面 / 弹塑性本构模型 / 不排水三轴试验 / 有限元程序