基于Weibull分布的黄土状土的单轴损伤模型 |
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引用本文: | 谢星,王东红,赵法锁.基于Weibull分布的黄土状土的单轴损伤模型[J].工程地质学报(英文版),2013,21(2):317-323. |
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作者姓名: | 谢星 王东红 赵法锁 |
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作者单位: | 1.长安大学地球科学与资源学院 西安 710054; |
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基金项目: | 中央高校基本科研业务费专项资金(CHD2010JC049)和长安大学基础研究支持计划专项基金资助 |
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摘 要: | 通过扫描电镜和偏光显微镜对不同方向切面试样的观察,分析了损伤前后黄土状土微观结构的变化。分析结果表明:受力前黄土状土呈粒状架空接触结构,石英、长石、伊利石及高岭石等矿物在试样中分布杂乱无定向性。黄土状土的单轴压缩过程分为3个阶段:第一阶段为压密阶段,此阶段土体中微裂隙闭合,大孔隙变成为微孔隙; 第二阶段为峰值应力前开始损伤阶段,此阶段土体微结构转为镶嵌微孔微胶结结构,颗粒之间产生滑移,原有和新生的小裂隙变宽、变长; 第三阶段峰值应力后损伤快速发展,孔洞、裂隙连通,矿物发生明显定向。在此基础上,利用黄土状土微元强度服从Weibull随机分布的特点,运用统计损伤理论,并考虑到黄土状土的含水率、损伤门槛的影响,建立了考虑损伤门槛的损伤本构方程。以黄土状土的单轴压缩试验结果作为实例,进行了验证。理论计算结果与试验结果对比表明,该模型能够较好地描述黄土状土的变形破坏全应力-应变试验曲线。
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关 键 词: | 黄土状土 微观结构 Weibull分布 损伤门槛 本构模型 |
收稿时间: | 2012-04-05 |
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