【摘要】：在本構關系中如何確定有效應力是非飽和土力學界的重要課題之一。將非飽和土簡化為氣、液、固三相及其交界面組成的集合體�；跓崃W原理,在Helmholtz自由能中考慮力-水耦合特性,將各相及其交界面的質量、動量、能量、熵守恒方程及相應的限制條件與自由能函數(shù)的物質導數(shù)聯(lián)立代入熵不等式,根據(jù)該不等式適用所有熱力學狀態(tài)的條件推導出考慮氣-液交界面面積密度的有效應力公式,并在利用該公式確定有效應力參數(shù)時將氣-液交界面的面積密度表示為基質吸力與飽和度的函數(shù)。最后,利用已有文獻中3種土的多階段減、增濕三軸剪切試驗結果,驗證了該有效應力參數(shù)表達式相較于已有文獻表達式在描述干濕循環(huán)下有效應力參數(shù)與基質吸力關系時的優(yōu)勢。
[Abstract]:How to determine effective stress in constitutive relation is one of the important subjects in unsaturated soil mechanics. The unsaturated soil is simplified as a gas, liquid, solid three phase and its interface. Based on the thermodynamic principle, the coupling between force and water is considered in the Helmholtz free energy. The mass, momentum, energy, entropy conservation equation of each phase and its interface and the corresponding limiting conditions are substituted in the entropy inequality with the material derivative of the free energy function. According to the condition that the inequality is applicable to all thermodynamic states, an effective stress formula considering the area density of gas-liquid interface is derived. The area density of the gas-liquid interface is expressed as a function of the matrix suction and saturation when the effective stress parameters are determined by the formula. Finally, according to the results of triaxial shear tests of three kinds of soils in the literature, The advantages of the expression of effective stress parameters in describing the relationship between the effective stress parameters and the matrix suction under dry and wet cycles are verified.
【作者單位】： 西安理工大學巖土工程研究所;麻省大學阿姆斯特分校土木及環(huán)境工程系;
【基金】：國家自然科學基金(No.41402258,No.41372304) 中國博士后科學基金(No.2015M572657XB) 西安理工大學教師博士科研啟動金(No.118211409);西安理工大學優(yōu)秀博士學位論文研究基金(No.106211103)
【分類號】：TU43

【共引文獻】

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【二級參考文獻】

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本文編號：2176847