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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(guī)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(fā)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(guī)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(fā)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(guī)律明顯不同于常規(guī)三軸條件下的試驗規(guī)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(guī)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(guī)三軸條件下剪切帶角度的單調變化的試驗規(guī)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(guī)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(tài)下的平面應變和常規(guī)三軸應力條件下剪切帶角度表現的不同規(guī)律，而且能夠從細觀角度解釋其各向異性成因。