[发明专利]一种高周循环载荷下土体塑性累积模型

权利要求书

1.一种高周循环载荷下土体塑性累积模型，其特征在于：所采取的技术方案是：

步骤1：总应变分解

总应变量ε_ij分解为可恢复的弹性应变和不可恢复的累积塑性应变

(1)式中：ε_ij，总应变量，无量纲量；可恢复的弹性应变，无量纲量；不可恢复的累积塑性应变，无量纲量；S_ij，偏应力张量，无量纲量；N，循环载荷次数，次；

步骤2：确定弹性应变

(2)式中：可恢复的弹性应变，无量纲量；n，模型参数；N，循环载荷次数，次；K_ref，参考体积模量；p_ref，参考静水压，取标准大气压，p_ref ＝ 100kPa ；σ _ij ， 土体中的有效Cauchy应力张量，无量纲量；G，剪切模量，无量纲量；S_ij，偏应力张量，无量纲量；e_ij，偏应变张量，无量纲量；

步骤3：确定过应力函数

(3)、(4)式中：过应力函数；p^a，静水压力幅值，MPa；q^a，偏应力幅值，无量纲量；M，临界状态应力率；塑性体应变累积，无量纲量；p^s，与塑性体应变累积有关的安定性应力水平，无量纲量；η^a，平均偏应力水平，无量纲量；e是一个无理数，取2.718281828；α，β，过应力函数参数；

步骤4：确定循环载荷作用过程中塑性应变累积的方向

(5)式中：m_ij，循环载荷作用过程中塑性应变累积的方向；p^av，平均静水压力，MPa， q^a ， 偏应力幅值，无量纲量；M，临界状态应力率；δ^ij，Kronecker符号，i＝j时，δ^ij＝1；i≠j时，δ_ij＝0；平均偏应力张量，无量纲量；平均偏应变张量，无量纲量；e是一个无理数，取2.718281828；

步骤5：累积塑性应变的确定

(6)式中：不可恢复的累积塑性应变，无量纲量；N，循环载荷次数，次；表示Macauley括号；定义为：将(3)、(5)式代入(6)式得到：

2.根据权利要求1所述的高周循环载荷下土体塑性累积模型，其特征在于：(1)～(7)式中各变量为隐式相关的，采用Newton-Raphson迭代方法求解。

3.根据权利要求1所述的高周循环载荷下土体塑性累积模型，其特征在于：(1)～(7)式中的参数，可以通过在不同平均静水压力p^av和平均偏应力水平η^a下的排水循环三轴式试验结果进行验证。