【正文】 F0 is a normalising constant to make flow function dimensionless. 巖土工程研究所 ? Perzyna’s theory 第 3節(jié) 土的流變本構(gòu)模型 彈粘塑性模型 Viscous effects bee pronounced only after the material undergoes yielding, and that viscous effects are not essential in the elastic domain. Consequently, the function is defined as In the overstress type of models, different , F (or f), and will result in different models. . for 巖土工程研究所 彈粘塑性模型應(yīng)用 CBAqLxC e n t e r l i n eaR o u g h , r i g i d , a n d i m p e r v i o u shz第 3節(jié) 土的流變本構(gòu)模型 有限元應(yīng)用：時步－粘性初應(yīng)變法，把粘性應(yīng)變看成初應(yīng)變，對每一時間步疊加相應(yīng)的初應(yīng)變，求得對應(yīng)松弛荷載，施加到結(jié)構(gòu) 巖土工程研究所 00 . 20 . 40 . 60 . 811 . 21 . 40 . 1 1 10 100 1000 10000 100000T i m e ( d a y )u/q? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ?? / V = 0 . 0 0 0 1? / V = 0 . 0 0 1? / V = 0 . 0 0 2 5? / V = 0 . 0 0 4彈粘塑性模型應(yīng)用 第 3節(jié) 土的流變本構(gòu)模型 巖土工程研究所 謝謝 ！ Thank You ! 結(jié)束 The END 。 ? 參數(shù)大多沒有直接物理意義，難以確定； 第 3節(jié) 土的流變本構(gòu)模型 巖土工程研究所 彈粘塑性模型（粘彈粘塑性模型） ? 以彈塑性理論為基礎(chǔ) ； ? 能考慮非線性流變 ,一般都可考慮蠕變、應(yīng)力松弛、應(yīng)變率效應(yīng)、長期強度等； ? 參數(shù)多有一定物理意義，較易確定。 ? 經(jīng)驗?zāi)Ｐ统?顯含時間 ，這是違反了連續(xù)介質(zhì)力學的基本原理。 （ 2）孔壓的量測：有人曾將孔壓傳感器安插到試樣中部； 巖土工程研究所 結(jié)論： （ 1）對 CSRN試驗，應(yīng)變速率每增加 10倍，其前期固結(jié)應(yīng)力增加 10～ 20％； （ 2）對三軸壓縮試驗：剪切速率每增加 10倍，其強度提高 10～ 20％； 第 3節(jié) 土的流變試驗 巖土工程研究所 第 3節(jié) 土的流變本構(gòu)模型 ? 微觀方法 Micromechanical Approach ? 速率過程理論 Rate Process Theory ? 內(nèi)時理論 Endochronic Time Theory ? 宏觀方法 Macromechanical Approach ? 經(jīng)驗?zāi)Ｐ?:根據(jù)試驗資料或現(xiàn)場觀測資料而建立； ? 粘彈性模型（元件模型）：利用 虎克體、牛頓體和圣維南體而建立； ? 彈粘塑性模型 (粘彈粘塑性模型 )：以經(jīng)典彈塑性理論為基礎(chǔ)建立。 （ 2）孔壓的量測：有人曾將孔壓傳感器安插到試樣中部； 巖土工程研究所 第 3節(jié) 土的流變試驗 單向固結(jié)的 等梯度固結(jié)試驗 分別加荷 分級加荷 巖土工程研究所 第 3節(jié) 土的流變試驗 三軸壓縮與伸長試驗 分別加荷 及 分級加荷 巖土工程研究所 第 3節(jié) 土的流變試驗 三軸壓縮試驗 分級加荷 0501001502002500 2 4 6 8? a ( % )q (kPa)6 . 0 % / h 0 . 6 % / h0 . 0 6 % / h0501001502000 2 4 6 8? a ( % )u (kPa)巖土工程研究所 第 3節(jié) 土的流變試驗 三軸伸長試驗 分級加荷 3 5 0 3 0 0 2 5 0 2 0 0 1 5 0 1 0 0 5 000 2 4 6 8 10? a ( % )q (kPa)R e l a x .1 . 5 % / h1 . 5 % / hR e l a x .R e l a x .R e l a x .1 5 % / h 1 5 % / h 1 5 % / h1 . 5 % / h0 . 1 5 % /h巖土工程研究所 第 3節(jié) 土的流變試驗 目前三軸試驗中的問題：主要是孔壓的量測及孔壓在試樣中分布不均勻。 常見的兩種典型的應(yīng)變率效應(yīng)的試驗： 巖土工程研究所 第 3節(jié) 土的流變試驗 試驗方法：分別加荷；分級加荷 目前三軸試驗中的問題：主要是孔壓的量測及孔壓在試樣中分布不均勻。 ??????????? ??Ttt p 0??t 0??第 3節(jié) 土的流變試驗 巖土工程研究所 （ 3） 分數(shù)－線性方程 式中： ； 稱為應(yīng)力水平 。 某凍結(jié)亞粘土的試驗： 、 1 4 0??CC 0????tgtg第 3節(jié) 土的流變試驗 巖土工程研究所 （ 1） 對數(shù)方程 式中： A0、 m、 ?為參數(shù)； t0為很小的數(shù) ， 如 1秒； 可作常數(shù)； T為單位時間 。 第 3節(jié) 土的流變試驗 邊坡一 邊坡二 邊坡三 邊坡四 巖土工程研究所 Ckemiitoh研究了滑動的倫敦粘土邊坡 ， 用反算法確定了破壞時刻作用在滑動面上的有效法向應(yīng)力和切向應(yīng)力值 。 （四）、試驗資料 第 3節(jié) 土的流變試驗 巖土工程研究所 本人認為：在排水條件下 ， 對大部分土 （ 不存在顆粒間結(jié)晶作用 ） ， 可能有不同程度的降低 （ 推測 ） ；因為三軸試驗表明：加荷速率快 ， 試樣呈鼓形破壞；慢則出現(xiàn)剪切帶；表明長時間下 ， 土顆粒會定向排列 。 2) б0逐級提高，每一級保持到穩(wěn)定終結(jié)值 бk 、 εk同時記錄 б～ ε～ t ； 3) 繪制 бk～ εk 4) 確定 б∞（圖 25） 第 3節(jié) 土的流變試驗 巖土工程研究所 圖 22 長期強度和蠕變試驗的測力儀 （ a） 儀器略圖（ 1－土樣； 2－測微計； 3－壓板； 4－測力計； 5－測微計； 6－支架； 7－加力裝置）；（ б） 一次加載；（ B） 梯級加載 第 3節(jié) 土的流變試驗 巖土工程研究所 粘土的單軸和三軸壓縮蠕變試驗表明： 試樣長期破壞強度一般占相對瞬時強度 90～ 45％ ； 密實粘土的強度降低比塑性粘土的程度小 。 第 3節(jié) 土的流變試驗 巖土工程研究所 3. 快速試驗法 1) 給試驗施加應(yīng)力 б0， 讓其 蠕變和應(yīng)力松弛 。 要求：最好能夠控制應(yīng)力不變 ， 而不是荷載不變 (二 )、 試驗儀器 三、 土的長期強度 巖土工程研究所 （三）、 試驗方法 1. 分別加荷試驗 ：取一組樣作蠕變試驗 ， 使其達到破壞 ， 記錄達到破壞的歷時； （ 如圖 20所示 ） 圖 20 土的蠕變曲線（ a） 長期強度曲線（ б） 第 3節(jié) 土的流變試驗 巖土工程研究所 （三）、 試驗方法 （ 1） 若干級荷載對同一土樣逐級加載 ,每級荷載下至變形相對穩(wěn)定； 24小時應(yīng)變 %。 長期強度隨荷載作用時間的增加而減小 。 (2) under extension states, the porewater pressure continuously increases, and the increases of porewater pressure are much larger with the ratios of ?u/??0 ranging from 8% to % 巖土工程研究所 第 3節(jié) 土的流變試驗 （ 四 ） 試驗資料 應(yīng)力松弛應(yīng)該是很有前途的試驗 ： (1) 試驗時間短； (2) 不象蠕變試驗?zāi)菢?， 發(fā)生加速蠕變破壞 ， 在破壞階段 ，其應(yīng)力變形不穩(wěn)定 ， 難以準確量測和描述；而松弛試驗最終是趨于穩(wěn)定； 但目前還沒有合適的分析利用應(yīng)力松弛試驗資料的方法 巖土工程研究所 第 3節(jié) 土的流變試驗 (一 )、 概念 （ 相對 ） 瞬時強度 ：對材料迅速加荷至破壞 ， 所測得的強度稱為瞬時強度 。 巖土工程研究所 第 3節(jié) 土的流變試驗 （ 三 ） 試驗方法 可以是固結(jié)類松弛 、 也可以是剪切類的松弛 三軸固結(jié)不排水剪松弛試驗： 、 固結(jié) : ?1 ?3 （ 多為等應(yīng)變控制 ） ，控制軸向變形不變，觀測軸向附加應(yīng)力 ?1 ?3 、 u。 要求：要能夠控制變形不變 ；一般的應(yīng)變控制式 三軸儀 是不行的 ， 因為軸力的量測是通過鋼環(huán) ， 應(yīng)力松弛的同時 ， 鋼環(huán)也在變形 。 第 3節(jié) 土的流變試驗 巖土工程研究所 第 3節(jié) 土的流變試驗 （ 二 ） 試驗儀器 原則上 ， 用于蠕變試驗的儀器均可進行應(yīng)力松弛試驗（ 但必須是儀器能控制變形 ） 。 應(yīng)力松弛試驗：一般在較短時間內(nèi)即穩(wěn)定 。?c ??? ?巖土工程研究所 二、 應(yīng)力松弛 試驗 （ 一 ） 特點： 應(yīng)力松弛試驗： 在式樣施加一定外荷載 ， 式樣產(chǎn)生瞬時變形后 ， 維持變形不變 ， 觀測應(yīng)力隨時間而減少的試驗 。 第 3節(jié) 土的流變試驗 Relationship of axial and volumetric strains versus time for RG1 test group in a singlestage drained creep test of RHKMD in pression state： 2 6 ,39。 就目前的量測技術(shù) ， （ 對一般的粘性土 ） 7～ 10天后所測的體變的可靠度就令人懷疑了 。 三軸固結(jié)不排水剪蠕變試驗： 1． 裝樣 、 固結(jié)； 2． 施加偏應(yīng)力： ； 3． 測讀： ； ：一般維持 不變 也有維持軸向荷載不變 21 ?? ?u、a?21 ?? ?巖土工程研究所 （ 五 ） 試驗要求 1. 溫度：溫度對蠕變試驗的影響較大 。 巖土工程研究所 第 3節(jié) 土的流變試驗 ： Changes of axial