關鍵詞：剪切帶；分叉理論；各向異性；平面應變；細觀特性

基金項目：國家自然科學基金(5168050、61463043)；寧夏自然科學基金重點項目(NZ13001)；寧夏科技支撐計劃(2013年)

作者單位

李學豐寧夏大學 固體力學研究所，銀川 750021

袁琪寧夏大學 固體力學研究所，銀川 750021

馬文國寧夏大學 固體力學研究所，銀川 750021

摘要

針對平面應變條件下各向異性砂土剪切帶角度的試驗規律，采用傳統的3種理論和分叉理論進行對比分析。將平面應變條件下剪切帶角度的試驗結果按照傳統3種理論整理發現，盡管傳統3種理論可以估算同種砂剪切帶角度的極小、中間和極大值，但無法解釋其各向異性規律。砂土在平面應變條件下破壞時會產生明顯的剪切帶，當剪切帶方向和砂土沉積面方向接近時，會較早誘發剪切帶的產生，使材料強度降低，造成了平面應變條件下各向異性強度規律明顯不同于常規三軸條件下的試驗規律，采用分叉理論結合各向異性模型則可以有效解釋這個規律。隨砂土沉積面角度的變化，模型可以從細觀角度解釋常規三軸條件下剪切帶角度的單調變化的試驗規律，結合分叉理論可以描述平面應變條件下其先減小然后增大的規律。通過幾種理論對比分析表明，模型結合分叉理論不但能夠描述多種應力狀態下的平面應變和常規三軸應力條件下剪切帶角度表現的不同規律，而且能夠從細觀角度解釋其各向異性成因。