黄土弹塑性损伤本构模型+_br__br_

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1、第28卷增1岩石力学与工程学报Vol.28Supp.12009年5月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringMay，2009黄土弹塑性损伤本构模型1231夏旺民，郭新明，郭增玉，蔡庆娥(1.中交第一公路勘察设计研究院，陕西西安710056；2.中国水利水电第十三工程局有限公司，山东德州251200；3.西安理工大学水利水电学院，陕西西安710048)摘要：通过对黄土在加载和增湿作用下能量的耗散和转换过程，以及黄土结构在加载和增湿作用下的破损规律分析，提出了黄土的增湿损

2、伤变量的定义，并给出用与含水量或饱和度有关的增湿损伤的等效能量指标来描述增湿损伤的演化过程。参照J.C.Simo提出能量指标概念，提出黄土的加载损伤的能量指标，并通过黄土加载过程中的结构破坏过程、力学和强度指标的劣化分析，提出黄土的加载损伤演化方程。对黄土的常规三轴试验和压缩试验分析，提出符合相关联流动法则的以塑性功为硬化参数的椭圆形塑性加载函数。通过提出的塑性加载函数、加载损伤演化方程和增湿损伤演化方程，根据损伤力学和塑性力学理论推导出黄土弹塑性损伤本构关系，建立黄土的弹塑性损伤本构模型。关键词：土力学；结构特

3、性；增湿损伤；加载损伤；弹塑性中图分类号：TU43文献标识码：A文章编号：1000–6915(2009)增1–3239–05ELASTOPLASTICDAMAGECONSTITUTIVEMODELOFLOESS1231XIAWangmin，GUOXinming，GUOZengyu，CAIQinge(1.TheFirstHighwaySurveyandDesignInstituteofChina，Xian，Shaanxi710056，China；2.SinoHydroBureau13Co.，Ltd.，Dezho

4、u，Shandong251200，China；3.InstituteofWaterResourcesandHydroelectricEngineering，XianUniversityofTechnology，Xian，Shaanxi710048，China)Abstract：Basedonthetheoryofthermodynamicsandcontinuumdamagemechanicsandtheenergyconversionofloessinloadandmoistening，thedefinit

5、ionoftheloessmoisteningdamagevariableisputforward，aswellastheequivalentenergyindexofloessmoisteningdamage，whichisrelatedtothewatercontentorthesaturationdegreetodescribethemoisteningdamageevolvementprocedure.BasedontheconceptofJ.C.Simosenergyindex，theenergyin

6、dexofloessloaddamageispresented.Thestructurebreakageanddegradationofmechanicandstrengthindexareanalyzed；andtheevolvementprocedureofloessloaddamageisgiven.Tojoinwithellipseyieldfunctionandassociatedflowlawanddamagetheory，inwhichhardeningparameterisplasticwork，

7、theelastoplasticdamageconstitutivemodelsofloessarederived.Keywords：soilmechanics；structuralcharacteristics；moisteningdamage；loaddamage；elastoplasticity土其他工程性质的研究成果较少。随着国民经济建1引言设的发展，国内学者对黄土力学及工程性质进行全面、系统和深入的研究，发展了黄土的强度理论、[1]我国是黄土分布面积最广的国家，也是对黄土结构理论、非饱和土理论和本构理论

8、等。[2，3]特性研究得最充分的国家之一。对黄土的工程性质陈正汉等通过黄土三轴应力状态下湿陷数研究，国外前苏联、东欧国家和美国起步早，但多据的分析，提出黄土的非线性模型和把含水量作为[4]偏重于黄土湿陷特性、水土流失规律的研究，对黄内变量的弹塑性模型。Z.J.Shen把黄土作为非饱收稿日期：2009–02–09；修回日期：2009–03–10作者简介：夏旺民(1974–)