土的内变量蠕变模型研究

土的蠕变是指在常值应力作用下土的变形随时间而持续增长的现象。沿用传统连续介质力学理论，在土蠕变性质的研究中，人们普遍采用与时间相关的蠕变速率描述土的蠕变行为。然而在工程实际中，土体往往要经历复杂的加卸载过程，并经历不同应力应变状态下的蠕变过程。在此复杂条件下，各个蠕变过程的土的内部结构不同，继续采用传统连续介质力学理论描述土的蠕变行为就遇到了困难。与传统连续介质力学理论不同，内变量理论是一种采用材料内部结构变量（即内变量）描述材料性质的一种理论。据此，提出了土的内变量蠕变模型，该模型采用土的不可恢复应变作为土变形过程中的内变量。模型不但可以反映土所受外部荷载对蠕变行为的影响，而且可以反映材料的内部结构变化对蠕变行为的影响。为验证模型的合理性，开展了复杂条件下砂土和黏土的蠕变性质试验，详细讨论了应力和不可恢复应变对土蠕变性质的影响。此外，还讨论了内变量蠕变模型与传统幂函数蠕变模型参数之间的关系，并提出了一种可以加快蠕变试验的方法。通过研究发现：土的内变量蠕变本构模型可以反映复杂条件下土的蠕变性质。