土的3σ空间滑动面强度准则及其与传统准则的比较研究

摘要：

土的抗剪强度与其剪切破坏面上的正应力一般呈线性关系，反映了土的剪切强度本质特性。常用的强度准则有Mohr–Coulomb准则、Drucker–Prager屈服准则、Matsuoka–Nakai准则，分别对应于与大主应力呈45°+?/2的剪切破坏面、八面体面和空间滑动面（SMP）上的剪应力比为常数的关系。本文提出了一种由k3σ1，k3σ2，k3σ3确定土单元大、中、小主应力轴交点的空间滑动面，称为3σ空间滑动面；建立了3σ空间滑动面剪应力比为常数的准则，称为3σ空间滑动面强度准则，该准则在应力空间描述的强度破坏面为π平面上呈曲边三角形形态的光滑锥面。进行了Mohr–Coulomb强度准则、Drucker–Prager强度准则、Matsuoka–Nakai强度准则与Lade–Duncan强度准则、3σ空间滑动面强度准则在应力空间描述强度破坏面的比较分析，以及不同π平面上Lade–Duncan准则和3σ空间滑动面强度准则随b值的变化规律。结果表明Lade–Duncan强度准则与3σ空间滑动面强度准则近似一致，从而揭示了Lade–Duncan强度准则的物理本质基础：Lade–Duncan强度准则实质上近似服从土破坏时3σ空间滑动面上剪应力与正应力呈线性变化的规律。即Lade–Duncan强度准则描述土单元剪切破坏时的空间滑动面近似为3σ空间滑动面。根据4种原状黄土固结排水条件下的真三轴压缩试验结果，验证了3σ空间滑动面强度准则的合理性与可靠性。

关键词：土的强度、3σ 空间滑动面、3σ 空间滑动面准则、黄土、真三轴试验

分类号：TU43(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金项目41272320；陕西省教育厅省级重点实验室项目2010JS084

在线出版日期：2015-05-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：577-585