基于大數(shù)據(jù)的砂土滯后性計算模型研究*

凌 躍 劉元雪 趙久彬 白云山 趙智宏 王云瀟 張左群

（陸軍勤務(wù)學院 重慶 401331）

1 引言

土在循環(huán)荷載作用下，將應(yīng)力和應(yīng)變數(shù)值給予到坐標系中，可得到應(yīng)力應(yīng)變滯回曲線［1］，如圖1所示。滯回曲線反映了應(yīng)變對應(yīng)力的滯后性，反映著土的粘性特性，應(yīng)變滯后于應(yīng)力的角度稱為應(yīng)力-應(yīng)變相位角［1］。動應(yīng)力-應(yīng)變行為具有四個基本特性：滯后性、非線性、塑性變形的累積性與高應(yīng)變率效應(yīng)，土的動力本構(gòu)模型都要求能夠反映這四個基本特性［2］。為建立一個合理、簡單、易操作的動本構(gòu)模型，必須要將巖土材料四個動力基本特性研究透徹。

圖1 滯回曲線

H.K. Dash［3］研究了粘土在不同頻率下的動態(tài)力學特性，發(fā)現(xiàn)剪切模量隨著頻率的增加而減小，阻尼卻相反。Mladen Vucetic［4］研究了三種實驗室制粘土和三種人造砂在小循環(huán)剪切應(yīng)變振幅下的阻尼特性，發(fā)現(xiàn)循環(huán)應(yīng)變幅值、循環(huán)荷載頻率、塑性指數(shù)、含泥量、豎向有效固結(jié)應(yīng)力和超固結(jié)比對等效粘性阻尼比的有不可忽略的影響。Moatez M.Alhassan［5］通過研究回填土動態(tài)力學中的非線性行為，給出了歸一化剪切模量和阻尼比隨剪切應(yīng)變變化的最佳擬合雙曲線。P. Kallioglou［6］對比研究了有機土與天然土在不同應(yīng)變水平、圍壓、孔隙比、塑性指數(shù)、有機質(zhì)含量和次固結(jié)時間下，對剪切模量和阻尼比的影響。羅飛等［7］通過研究粘土在不同頻率下的動態(tài)力學特性，發(fā)現(xiàn)隨著頻率的增加，剪切模量減小，阻尼比增大。劉添俊等［8］分析了塑性指數(shù)對飽和軟黏土動力特性的影響，提出了循環(huán)應(yīng)力的歸一化方法。……