典型文献
基于分数阶导数理论的Q3黄土流变本构模型研究
文献摘要：
荷载的时间效应诱发的黄土蠕变和渐进破坏会显著影响其工程构筑物的长期服役性能.特别是在我国西北地区黄土广泛分布,在荷载的长期作用下一些典型工程建构筑物(如西安地铁开挖的黄土隧道工程)可能因黄土蠕变和渐进破坏而失稳,进而对工程建设的顺利实施以及工程建设完成后其安全运营维护产生极为不利影响.可见,对黄土流变特性进行分析并揭示其流变机理进而建立其本构模型具有重要的理论和实际意义.为此,以Q3黄土为研究对象,基于分数阶导数理论,通过对典型蠕变变形过程进行分析,提出了一种可模拟加速蠕变阶段非线性变化特征的分数阶元件模型,对其进行理论分析进而建立了分数阶改进西原模型并推导出本构方程.在此基础上对Q3黄土的原状与重塑样开展了三轴分级循环加-卸载流变试验,以验证分数阶改进西原模型的有效性.相应的理论计算结果表明:分数阶改进西原模型既能实现对Q3黄土减速蠕变、等速蠕变和加速蠕变3个流变阶段的模拟,又可弥补整数阶改进西原模型无法描述加速蠕变阶段的不足,而且相比于整数阶改进西原模型,其在减速蠕变及卸载阶段的预测效果更佳.研究结果为考虑黄土流变问题的建构筑物安全运营维护设计与施工方案提供了重要的理论依据.
文献关键词：
Q3黄土;流变本构模型;分数阶导数;Abel黏壶;改进西原模型
中图分类号：
作者姓名：
慕焕东;邓亚虹;赫佳;李丽
作者机构：
长安大学地质工程与测绘学院,西安710054,中国;矿山地质灾害成灾机理与防控重点实验室,西安710054,中国;甘肃省交通科学研究院有限公司,兰州730050,中国
文献出处：
引用格式：
[1]慕焕东;邓亚虹;赫佳;李丽-.基于分数阶导数理论的Q3黄土流变本构模型研究)[J].工程地质学报,2022(04):1077-1086
A类：
B类：
分数阶导数,Q3,流变本构模型,时间效应,渐进破坏,构筑物,长期服役性能,西北地区,西安地铁,开挖,黄土隧道,隧道工程,安全运营,运营维护,护产,流变特性,实际意义,蠕变变形,变形过程,加速蠕变,蠕变阶段,非线性变化,元件模型,改进西原模型,本构方程,原状,三轴,卸载,流变试验,减速,等速,整数阶,设计与施工,施工方案,Abel
AB值：
0.253448
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