考虑颗粒破碎影响的粗粒土本构模型

颗粒破碎直接改变了粗粒土本身结构，对粗粒土的剪胀、内摩擦角、峰值强度、渗透系数都会产生影响。为了能够准确地描述粗粒土的应力-应变关系，特别是高应力条件下出现显著颗粒破碎时的应力-应变关系，亟待建立考虑颗粒破碎的粗粒土本构模型。根据三轴试验数据，建立考虑颗粒破碎耗能的应力-应变关系，采用相关联流动法则导出考虑颗粒破碎的粗粒土本构模型。所建立的本构模型考虑了颗粒破碎对粗粒土剪胀、内摩擦角的影响。通过变异粒子群优化算法确定模型参数，拟合试验曲线。模型计算结果与试验曲线拟合较好，能够很好地描述粗粒土在不同围压下的体积剪胀、剪缩和应力硬化、软化现象。