[发明专利]一种循环双曲线弹塑性土体本构模型及其应用方法

摘要

本发明公开了一种循环双曲线弹塑性土体本构模型及其应用方法，它解决了现有本构模型中仅能反映土体在静力荷载作用下的力学性状而不能反映在动力循环荷载作用的力学性状的问题，具有能合理反映土体在动态循环荷载作用下的非线性特性和循环特性的有益效果，其方案如下：一种循环双曲线弹塑性土体本构模型，土体的屈服面由摩尔库伦模型进行定义，屈服面以下的弹性阶段采用双曲线弹性模型描述土体的应力应变状态。

主权项

1.一种循环双曲线弹塑性土体本构模型的构建方法，其特征在于，土体的屈服面部分由摩尔库伦模型进行定义，非屈服面部分采用双曲线弹性模型描述土体的应力应变状态；屈服面部分采用的摩尔库伦弹塑性模型描述土体的应力应变状态为：引入一个弹塑性刚度矩阵[D_ep]，即[D_ep]＝[D_et]‑[D_p]，则{dσ}＝[D_ep]{dε}其中，A为硬化函数或塑性系数，{dσ}为应力增量，{dε}为应变增量，[D_et]为弹性矩阵，[D_p]为塑性矩阵，为屈服面函数，Q为塑性势面函数，T为变换矩阵，σ为应力，ε为应变；在对土体施加循环荷载时，所述双曲线弹性模型加载阶段的骨干曲线函数为：式中，a为退化参数，E_d为应变不变量，J^*和为修改后的应力和应变不变量，G_max为初始刚度，F_bb为骨干曲线函数；所述双曲线模型卸载阶段的应力‑应变关系：式中，n为比例系数，为最后一个反向点的坐标。