【技术实现步骤摘要】
水库消落带粘性土在湿干循环作用下的蠕变损伤模型建模方法
本专利技术涉及水库消落带粘性土的蠕变力学行为
，具体涉及一种水库消落带粘性土在湿干循环作用下的蠕变损伤模型建模方法。
技术介绍
研究表明，库水位变动引起的地下水位变化是诱发库岸滑坡等各种地质灾害的重要因素之一。库区水位周期性涨落会致使水库消落带土体经历长期的饱水-失水的循环过程，这种长期的周期性的湿干交替过程将导致水库消落带土体的组成成分与物理力学性质等变化；同时，地下水本身也是各种工程地质灾害的重要诱因之一，水库消落带土体在饱水过程中，水与土体之间的长期物理化学作用会改变土体的矿物组成与微细观结构，使土体内部产生孔隙、溶洞与溶蚀裂隙等，导致土体的孔隙率增大，由此而引起其强度等物理力学性质的劣化，致使土体内部发生损伤。随着土体内部损伤的积累，土体宏观上的蠕变力学行为也将发生变化。目前，国内外学者针对库水位变动条件下水库消落带粘性土的蠕变力学行为的研究并不多，且大多集中于湿干循环次数对土体蠕变力学行为的影响，而忽略了消落带土体自身初始含水率这一重要因...
【技术保护点】
1.水库消落带粘性土在湿干循环作用下的蠕变损伤模型建模方法，其特征在于包括以下步骤：/n步骤1：构建一个粘弹性组合元件B，用来描述水库消落带粘土蠕变力学行为中的稳定蠕变阶段与衰减蠕变阶段，粘弹性组合元件B的蠕变方程为ε
【技术特征摘要】
1.水库消落带粘性土在湿干循环作用下的蠕变损伤模型建模方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤1：构建一个粘弹性组合元件B，用来描述水库消落带粘土蠕变力学行为中的稳定蠕变阶段与衰减蠕变阶段，粘弹性组合元件B的蠕变方程为εB；
步骤2：引入损伤阀值σS和时效损伤函数D(t)，描述粘土加速蠕变阶段的蠕变损伤；
步骤3：构建损伤粘塑性体元件C，用来描述水库消落带粘土蠕变力学行为中的加速蠕变阶段；
步骤4：将步骤2中损伤阀值σS和时效损伤函数D(t)代入步骤3的损伤粘塑性体元件C中，确定损伤粘塑性体元件C的蠕变方程εC；
步骤5：将步骤1中粘弹性组合元件B的蠕变方程为εB与步骤3中损伤粘塑性体元件C的蠕变方程εC，引入经典Burgers模型的蠕变方程，获得能够精准描述粘土全蠕变过程蠕变力学行为的不同初始含水率的水库消落带粘性土在湿干循环作用下的蠕变损伤模型的蠕变方程ε(t)。
2.根据权利要求1所述水库消落带粘性土在湿干循环作用下的蠕变损伤模型建模方法，其特征在于：所述步骤1中，确定粘弹性组合元件B的蠕变方程为εB的方法，具体包括以下步骤：
步骤1.1、将一个与初始含水率ω相关的Maxwell体与一个含水控制元件并联，初始含水率ω的增加会导致粘土强度的降低；当粘土的初始含水率ω>0％时，含水开关开启，与含水控制元件并联的Maxwell体生成粘土因强度降低而产生的蠕变增量E(ω)与η(ω)；
当粘土初始含水率ω>0％，含水开关开启时，其蠕变方程为：
式中，σ为轴向应力，εB1为轴向应变，ω为粘土体的初始含水率，E(ω)与η(ω)是随初始含水率ω变化的非常定参数；
步骤1.2、将一个与湿干循环次数T相关的Maxwell体与一个湿干循环控制元件并联，湿干循环次数T的增加会导致粘土强度的降低；当粘土进行过湿干循环作用后，湿干循环开关开启，与湿干循环控制元件并联的Maxwell体生成粘土因强度降低而产生的蠕变增量E(T)与η(T)；
当粘土湿干循环次数T>0时，湿干循环开关开启时，其蠕变方程为：
式中，σ为轴向应力，εB2为轴向应变，t为时间，T为粘土体进行湿干循环作用的次数，E(T)与η(T)是随湿干循环次数T变化的非定常参数；
步骤1.3、将步骤1.2中的湿干循环次数相关Maxwell元件串联代入到步骤1.1中的初始含水率相关Maxwell元件中，得到粘弹性组合元件B，根据统一瞬时叠加原理，确定粘弹性组合元件B的蠕变方程：
式中，σ为轴向应力，εB为元件B的轴向应变，t为时间，ω为粘土体的初始含水率，T为粘土体进行湿干循环作用的次数，E(ω)与η(ω)是随初始含水率ω变化的非常定参数，E(T)与η(T)是随湿干循环次数T变化的非定常参数。
3.根据权利要求1所述水库消落带粘性土在湿干循环作用下的蠕变损伤模型建模方法，其特征在于：所述步骤2中，描述粘土加速蠕变阶段蠕变损伤的时效损伤函数D(t)的公式为：
D(t)＝1-e-α(ω)β(T)t(4)；
式中，D为损伤变量，t为时间，ω为粘土体的初始含水率，T为粘土体进行湿干循环作用的次数，α(ω)为与初始含水率ω有关的非定量材料参数，β(T)为与湿干循环次数T有关的非定量材料参数。
4.根据权利要求1所述水库消落带粘性土在湿干循环作用下的蠕变损伤模型建模方法，其特征在于：所述步骤3中，损伤粘塑性体元件C的蠕...
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