基于不同客观本构关系的路基大变形固结分析

针对路基大变形固结分析中常用的jaumann率型本构关系不能考虑邻域变形之影响的缺点，将truesdell率型本构关系引入到大变形固结理论。采用虚功原理和galerkin加权残值法，推导了基于不同客观本构关系的大变形固结有限元方程。编制相应的平面应变有限元程序对路基大变形固结性状进行分析，主要讨论了truesdell率型、jaumann率型、简化jaumann率型等3种大变形本构关系对路基固结性状的影响。算例分析结果表明：基于常用的jaumann率型本构关系的大变形固结分析得到的路基沉降量、侧向位移和孔压等均偏大于基于truesdell率型本构关系时的相应结果。小变形本构矩阵不能反映客观性要求，将导致计算结果产生较大偏差。对常见问题而言，jaumann率型和truesdell率型本构关系对计算结果的影响并不很大，传统分析方法在变形较小时仍具有较高精度。