摘要：颗粒破碎对粒状土临界状态的影响十分显著,研究认为在e-lnp空间内,粒状土的临界状态线会随着破碎的进行向下漂移,而捕捉颗粒破碎量与临界状态线漂移量之间的一一映射关系是一项巨大的挑战。通过引入颗粒破碎参数eB对砂土UH模型进行了修正,并将其嵌入实数编码免疫遗传算法(RIGA)中,构建了RIGA-MUH模型,提出了可获取不同破碎程度下临界状态线的新方法。为得到更加准确的临界状态参数,模型通过调整粒状土临界状态下在误差函数中的权重比进行优化改进,并通过Toyoura砂和Cambria砂的常规排水三轴压缩试验结果,验证模型的稳定性、合理性和准确性。结果表明,该模型可以得到某一颗粒破碎量下精度较高的临界状态线,为提出考虑颗粒破碎的本构方程提供一种新方法。

摘要：考虑黏土和砂土力学行为的相似性,如在排水剪切过程表现出的应变软化和剪胀特性以及在不排水剪切过程中由循环荷载引起的交变移动性,结合亚塑性理论和临界状态土力学建立新的亚塑性剑桥模型。该模型首先采用线性的极限压缩曲线来计算砂土的Hvorslev等效应力,从而确定唯一的砂土渐进状态边界面;对于黏土,极限压缩曲线与等向固结压缩曲线重合。其次,根据任意加载时刻土的当前状态点与临界状态线之间的相对位置关系来定义新的密度因子,并建立其与渐进状态边界面内部土的归一化应力路径的运动规律之间的联系。该密度因子的初始值与黏土的超固结比或砂土的初始孔隙比有关,可作为状态参量来描述应力历史、相对密度、加载路径等因素对土的力学行为的影响。亚塑性剑桥模型具有简洁的理论体系,包含的材料参数与剑桥模型相似,可以通过常规的室内土工试验进行标定,参数敏感性分析结果表明,该模型能够合理地描述具有不同初始孔隙比的砂土在排水和不排水剪切过程中的力学响应,同时能够较好地描述其在循环荷载作用下的交变移动性。通过将模型计算结果与Kaolin黏土、Karlsruhe细砂和Toyoura砂的三轴压缩试验结果进行对比分析,均取得了良好的计算效果,进一步验证了该模型的有效性。