黄土增湿湿陷的非线性本构方程研究

【目的】建立黄土增湿湿陷本构方程，为黄土增湿湿陷变形的数值计算提供理论基础。【方法】在三轴等应力比分级浸水试验的基础上，应用sigmoid的3参数方程，对不同含水率条件下平均应力p与湿陷体积应变εvsh及偏应力q与湿陷偏应变εrsh之间的关系分别进行回归分析，从而得到不同含水率条件下sigmoid函数3个参数的回归值，分析3个参数回归值与含水率之间的函数关系，建立黄土增湿湿陷的非线性本构方程，并利用该方程求导计算黄土增湿时的材料参数。【结果】应用上述函数回归方法分别得到了不同含水率条件下平均应力p与湿陷体积应变εvsh之间及偏应力q与湿陷偏应变εrsh之间的本构方程表达式，反算分析表明该本构方程是有效的。【结论】sigmoid函数的3参数方程能较好地反映黄土增湿湿陷的变形行为，其表达式简单明了，由该方程得出的材料参数易于使用。