新闻动态

武汉岩土所在描述复杂应力/应变路径下冻土的力学特性方面取得进展

来源：时间：2020-10-13

　　西藏地处我国最西部，由于地理条件的限制，交通不便成为了制约西藏经济发展的重要因素。已贯通的青藏铁路以及正在建设中的川藏铁路将为西藏经济发展带来历史性的机遇。然而，在西藏等高寒地区开展工程建设不可回避的一个问题是冻土地基变形及稳定性问题。

　　与大多数材料不同，冻土的力学性质严重依赖于应力历史以及应力和应变路径。在已有的冻土本构模型中，大部分模型的功能都是描述冻土试样轴向应力与轴向应变的关系，较少一部分能够描述试样的体积变化。对复杂应力路径或应变路径下试样的力学特性，如偏平面上的圆周应力路径（纯剪试验），绝大部分模型都无能为力。

　　中科院武汉岩土所特殊土土力学团队在前期研究基础上，提出了能够考虑复杂应力及应变路径的冻土三维亚塑性本构模型，并给出了模型参数的确定方法及冻土的亚塑性刚度矩阵。随后，基于同一套模型参数，利用模型对常规三轴剪切试验、常平均主应力三轴试验、偏平面上圆周应力路径纯剪试验、静水压力压缩试验及侧限压缩试验进行了模拟，并与试验结果进行了对比，验证了模型的合理性，突显了所建立的亚塑性模型在描述复杂应力及应变路径下冻土力学特性的优越性。在此基础之上，又将冻土亚塑性本构模型应用于实际冻土路基工程，预测了冻土路基的长期蠕变变形。相关成果发表在International Journal of Geomechanics 及Springer Series in Geomechanics and Geoengineering上。