土的σ^1/3空间滑动面强度准则及其与传统准则的比较研究

土的抗剪强度与其剪切破坏面上的正应力一般呈线性关系,反映了土的剪切强度本质特性。常用的强度准则有mohr-coulomb准则、drucker-prager屈服准则、matsuoka-nakai准则,分别对应于与大主应力呈45°+φ/2的剪切破坏面、八面体面和空间滑动面（smp）上的剪应力比为常数的关系。本文提出了一种由κσ11/3,κσ21/3,κσ31/3确定土单元大、中、小主应力轴交点的空间滑动面,称为σ1/3空间滑动面;建立了σ1/3空间滑动面剪应力比为常数的准则,称为σ1/3空间滑动面强度准则,该准则在应力空间描述的强度破坏面为平面上呈曲边三角形形态的光滑锥面。进行了mohr-coulomb强度准则、drucker-prager强度准则、matsuoka-nakai强度准则与lade-duncan强度准则、σ1/3空间滑动面强度准则在应力空间描述强度破坏面的比较分析,以及不同平面上lade-duncan准则和σ1/3空间滑动面强度准则随b值的变化规律。结果表明lade-duncan强度准则与σ1/3空间滑动面强度准则近似一致,从而揭示了lade-duncan强度准则的物理本质基础：lade-duncan强度准则实质上近似服从土破坏时σ1/3空间滑动面上剪应力与正应力呈线性变化的规律。即lade-duncan强度准则描述土单元剪切破坏时的空间滑动面近似为σ1/3空间滑动面。根据4种原状黄土固结排水条件下的真三轴压缩试验结果,验证了σ1/3空间滑动面强度准则的合理性与可靠性。