基于Gudehus-Bauer亞塑性模型的面板堆石壩應(yīng)力變形研究

陳澤欽， 劉國明

(1.國網(wǎng)福建省電力有限公司電力科學(xué)研究院，福建 福州 350007； 2.福州大學(xué) 土木工程學(xué)院，福建 福州 350108)

0 引言

近年來，一種新型的亞塑性本構(gòu)模型被用于描述堆石料應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。該模型以非線性連續(xù)介質(zhì)力學(xué)為理論基礎(chǔ)，以張量分析為計算工具，直接建立了顆粒體材料的應(yīng)力率與應(yīng)變率的關(guān)系。同時，該模型還減少了一些人為的假定，較為客觀地反映了材料復(fù)雜的力學(xué)特性。

目前國內(nèi)外研究人員已建立了較多的亞塑性本構(gòu)模型，該模型最早由Kolymbas[1]針對砂料提出，并被廣泛推廣。Gudehus[2]、Bauer[3]針對砂料提出了Gudehus-Bauer亞塑性本構(gòu)模型，在模型中引入了密度因子和剛度因子，考慮了砂粒料的孔隙比變化特征和臨界狀態(tài)，較好地描述了砂料的主要力學(xué)特性。Herle等[4]研究了亞塑性模型，并對其參數(shù)確定方法作了詳細的介紹。Fuentes等[5]基于亞塑性理論提出顆粒間應(yīng)變的空間屈服函數(shù)，反映了應(yīng)變歷史狀態(tài)。Wang等[6]提出一種改進的邊界面亞塑性本構(gòu)模型，描述了松砂或者密砂不同階段的循環(huán)加載的力學(xué)特性，考慮了材料狀態(tài)相關(guān)剪脹性理論和累積塑性應(yīng)變對塑性模量的影響。Lin等[7]基于微亞塑性模型理論，采用離散元法和連續(xù)統(tǒng)法模擬顆粒料的雙軸試驗和簡單剪切試驗，獲得了較好的成果。岑威鈞等[8-9]在亞塑性模型中增加體變控制項，且取-0.04，并用于描述堆石料應(yīng)力變形特性，改善了模型模擬的堆石料體積應(yīng)變曲線。吳長彬等[10]、岑威鈞[11]建立了擬合參數(shù)與平均壓力的關(guān)系。……