不同应力路径下超固结黏土分叉分析

基于姚仰平等提出的伏斯列夫面超固结黏土三维弹塑性本构模型，导出了水土耦合不排水条件下饱和黏土的应变局部化的萌生条件，求出了在不同应力路径下单相介质和水土耦合不排水条件下分叉三维解析解和数值解。理论分析表明，对于单相介质，该本构模型在应力洛德角为-23.5°～4°之间时，有分叉现象产生，并且分叉产生于土体应力应变曲线的硬化阶段；而当应力洛德角在-30°～-23.5°和4°～30°之间时无分叉现象出现。在水土耦合不排水条件下，使用该模型在应力洛德角为-23°～-1°之间时，有分叉现象产生，分叉产生于土体应力应变的软化阶段；而当应力洛德角在-30°～-23°和-1°～30°之间时无分叉现象出现。利用嵌入上述本构模型的有限元软件abaqus，对单相和水土耦合不排水条件下的多单元立方体应变局部化分叉现象进行了数值分析。比较表明解析解与数值模拟的结果基本一致。