本书针对粗粒土颗粒易破碎导致变形预测难度大的问题，通过总结粗粒土的静力特性研究现状，确定了粗粒土的力学特性研究必须考虑颗粒破碎影响的研究思路。提出了一个描述土体级配的方程，实现了对土体级配的定量化描述，并系统地研究了该方程的性质及应用；分析了破碎指标与级配参数、破碎指标与应力应变之间的关系，建立了完整的应力应变破碎指标级配参数的数学模型；提出了一种新的颗粒破碎耗能计算方法，使得计算结果满足能量不可逆定律，并在此基础上推导了一个考虑颗粒破碎影响的剪胀方程；建立了一个考虑颗粒破碎影响的广义塑性本构模型，实现了对易碎粗粒土强度变形性质的合理预测；*后，以珊瑚砂作为典型的颗粒易破碎材料，验证了级配方程、剪胀方程及本构模型的适用性。本书可供从事土体基本性质及本构理论研究的科研工作者参考使用，对于涉及珊瑚砂、堆石料等颗粒易碎材料的工程具有重要的参考价值。
郭万里，男，南京水利科学研究院，高级工程师，主要从事岩土体本构和数值计算研究。已主持国家自然科学基金、中国博士后科学基金特别资助等项目5项；以作者或通讯作者发表学术论文28篇，其中SCI论文12篇，EI论文13篇。获授权国家专利12件。
前言
主要符号说明
土料编号说明
第1章 粗粒土静力特性研究现状
1.1 研究背景
1.2 粗粒土典型力学特性
1.2.1 颗粒破碎
1.2.2 临界状态
1.2.3 流变特性
1.2.4 剪胀特性
1.2.5 缩尺效应
1.3 粗粒土的本构模型研究进展
1.3.1 非线性模型
1.3.2 弹塑性模型
1.3.3 广义塑性模型
1.4 土工室内测试技术进展
1.4.1 大型有压渗透仪
1.4.2 大型接触面直剪仪
1.4.3 大型、超大型三轴仪
1.4.4 大型真三轴试验仪
1.4.5 大型K0仪
1.4.6 大型空心圆柱扭剪仪
1.4.7 大型劣化仪
1.4.8 大型温控三轴仪
1.4.9 CT扫描技术
1.5 发展动态
参考文献
第2章 粗粒土级配的定量描述
2.1 现有级配方程的总结
2.1.1 常见级配曲线形态分类
2.1.2 双曲线形
2.1.3 反S形
2.2 级配方程的提出与验证
2.2.1 级配方程的提出
2.2.2 级配参数的确定方法
2.2.3 适用性验证
2.3 级配方程的性质
2.3.1 一般土体级配参数取值范围
2.3.2 粗粒土的级配参数范围
2.3.3 级配曲线形态与参数的关系
2.4 级配方程的应用
2.4.1 根据级配特征值进行配料计算
2.4.2 根据缩尺方法进行配料计算
2.5 本章小结
参考文献
第3章 粗粒土颗粒破碎演化规律
3.1 模型的建立
3.1.1 建模思路
3.1.2 破碎指标的选择
3.1.3 Bw与级配参数的关系
3.1.4 Bg与级配参数的关系
3.2 模型在三轴应力状态下的初步验证
3.2.1 三轴试样破坏时的破碎规律
3.2.2 模型的初步验证
3.3 三轴剪切过程中的颗粒破碎演化规律
3.3.1 Bg与应力应变的关系
3.3.2 参数的确定方法
3.4 模型的试验验证
3.4.1 试验方案
3.4.2 试验结果
3.4.3 模型验证
3.5 本章小结
参考文献
第4章 粗粒土的颗粒破碎耗能及剪胀方程
4.1 颗粒破碎耗能的计算方法
4.1.1 弹性应变对剪胀比的影响
4.1.2 颗粒破碎耗能的计算
4.1.3 摩擦系数的确定
4.2 考虑破碎耗能的剪胀方程
4.2.1 剪胀方程的提出
4.2.2 剪胀参数与围压关系
4.2.3 剪胀参数与初始孔隙比的关系
4.3 剪胀方程的三维化
4.3.1 中主应力系数b对粗粒土剪胀性的影响
4.3.2 剪胀参数与中主应力系数b的关系
4.3.3 b相关参数的确定方法及验证
4.3.4 三维化剪胀方程的试验验证
4.4 参数的讨论
4.4.1 三轴压缩试验中的参数
4.4.2 真三轴试验中的参数
4.5 本章小结
参考文献
第5章 粗粒土广义塑性本构模型
5.1 广义塑形模型的理论基础
5.2 粗粒土的峰值强度
5.2.1 围压的影响
5.2.2 初始孔隙比的影响
5.3 模型的提出
5.3.1 广义塑性模型三要素的确定
5.3.2 模型参数及其确定方法
5.4 模型的验证
5.4.1 力路径试验模拟的有限元实现
5.4.2 常规三轴试验（初始孔隙比相同）
5.4.3 常规三轴试验（初始孔隙比不同）
5.4.4 三轴等p试验
5.4.5 三轴等q试验
5.4.6 三轴等应力比试验
5.5 本章小结
参考文献
第6章 珊瑚砂的应用与验证
6.1 珊瑚砂简介
6.2 珊瑚砂的颗粒破碎
6.2.1 试验方案
6.2.2 临界状态线
6.2.3 等向固结线
6.2.4 临界状态应力比
6.2.5 颗粒破碎规律
6.3 珊瑚砂的剪胀特性
6.3.1 剪胀参数与围压关系
6.3.2 剪胀参数与孔隙比关系
6.4 珊瑚砂的强度变形特性
6.4.1 强度特性
6.4.2 变形预测
6.5 本章小结
参考文献
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