مدل الاستوپلاستیسیته هیدرومکانیک برای خاک های غیر اشباع تحت شرایط بارگذاری همسانگرد

در این مقاله یک مدل ساختاری الاستوپلاستیسیته برای کوپلینگ رفتار هیدرولیکی و تنش-کرنش خاک غیر اشباع تحت شرایط بارگذاری همسانگرد ارائه می شود. مدل ارائه شده قادر به در نظر گرفتن نفوذ تغییرات غیر قابل جبران در کسر حجمی آب و همچنین بر رفتار تنش-کرنش و کرنش پلاستیک و رفتار هیدرولیک است. محدوده سطح و زیر بارهای چارچوب پلاستیسیته سطح به ترتیب برای توصیف رفتار هیدرولیکی و مکانیکی استفاده شده اند. قوانین مناسب سختگیرانه کوپل شده برای معرفی کامل تاثیرات کوپلینگ بین رفتار هیدرولیک تنش-کرنش هیدرولیک ارائه شده اند. پیش بینی ها مدل برای خاک های بسیار گسترده و پیش ساخته غیر اشباع با داده هایی از آزمون مقایسه و شرایط مناسب، مقایسه شده اند.

This paper presents an elastoplastic constitutive model for the coupling of hydraulic and stress–strain behavior of unsaturated soils under isotropic loading conditions. The proposed model is capable of considering the influence of irrecoverable changes in water volume fraction on stress–strain behavior and plastic strain on hydraulic behavior. Bounding surface and subloading surface plasticity frameworks are employed to describe hydraulic and mechanical behavior, respectively. The appropriate coupled hardening rules are introduced to fully describe the coupling effects between hydraulic and stress–strain behavior. Model predictions for unsaturated highly expansive and collapsible soils are compared with test data, and reasonable agreement is achieved.