莱特邓肯屈服准则

Lade-Duncan强度准则ContentsLade-Duncan强度准则表达式1Lade-Duncan的破坏面与屈服面2Lade-Duncan的破坏面与破坏轨迹3与实验结果对比4Lade-Duncan的不足5Lade-Duncan强度准则表达式•莱特和邓肯在1975年针对无粘性土提出了一个很有代表性的破坏准则。其屈服面和破坏面在形状上是一致的。它用应力不变量的形式表示：或者(其中kf是与砂土密度有关的材料常数)•用其它应力不变量也可表达上式：31313,0ffIIIkI313fIkI33221213232111,,sin303273327,,2sin392710fffIJJIJIkfpqqqppkLade-Duncan强度准则表达式•如果设在试样破坏时大小主应力之比，则中主应力与小主应力之比为，这样可得：这个式子表示了砂土在破坏时，kf是常数，应力比是受中主应力参数b影响的，这与莫尔－库仑准则不同。12/23/11b32121fbbkbb12/可以由三轴固结排水或三轴固结不排水试验测定。Kf为φ的函数L-D屈服准则破坏面与屈服面屈服面破坏面(a)主应力空间(b)偏平面(c)子午面122主应力空间的屈服面在π平面上的投影为一组随静水压力不断扩大的曲边三角形。屈服线与破坏线相似并以破坏线为其极限。Lade-Duncan的破坏面与破坏轨迹公式所表示的破坏面在主应力空间是一个锥面，顶点在坐标原点。它在π平面的轨迹是梨形的封闭曲线。131sin1sinff2311fffb主应力空间的破坏面在π平面上的投影为一梨形的曲边三角形。破坏时，在主应力空间由破坏准则表达式定义的破坏面为一开口的曲边三角锥体，锥体的顶点在应力轴原点在π平面上的屈服与破坏轨迹在常规三轴压缩试验中，当φ→0°时它趋近于一个圆；当φ＝90°时，它退化为一个正三角形。由于在各向等压(σ1＝σ2＝σ3)时，所kf27是必要条件，因为静水压力下不会引起材料破坏。31327II许多砂土的试验结果表明，这一强度准则比较接近试验结果。上图是Monterey松密两种砂土的真三轴试验结果与这种破坏轨迹之间的比较。与实验结果对比与实验结果对比•对于松砂，在当b在0－1之间时，莱特－邓肯破坏准则估计强度偏高。•实际试验的数据只分布在θ＝-30°∼+30°的角域内，如假设土是各向同性的，并且σ1、σ2、σ3不代表其大小顺序条件，将试验数据及破坏轨迹按对称性分布在360°内。从图中可看出，它基本上合理地反映了中主应力σ2对于土抗剪强度的影响。•强度准则比较接近试验结果。L-D准则的不足（1）L-D准则只适用于砂土和正常固结粘土，不能适用于岩石、混凝土以及超固结粘土等具有抗拉强度或黏聚力的大多数岩土类材料。（2）L-D准则还不能反映单纯的静水压力和比例加载时产生的屈服现象，以及高应力水平作用下屈服曲线与静水压力的非线性关系。从而，Lade于1977年提出了具有两个屈服面的Lade屈服准则。