不同膜厚复合土工膜的蠕变特性及模型研究

复合土工膜被广泛使用于土石坝中,其长期变形性能对结构安全及稳定性至关重要。通过长达90d的蠕变试验,对比分析了复合土工膜在不同厚度下的蠕变规律,对典型的经验蠕变模型进行了归纳分类,综合蠕变试验结果,提出了基于厚度水平的经验蠕变模型,验证了其适用性与可靠性;通过理论分析,提出了三参数黏弹性本构模型,应用Marquardt优化迭代算法及全局最优化求解模型参数,论证其合理性。结果表明:荷载施加瞬时位移量迅速增加,并随时间的增加应变增量逐渐减小,最后趋于稳定;当荷载为膜厚0.4 mm最大拉伸荷载的60%时,膜厚每增加0.1 mm,长期稳定时应变降低约6%;提出基于厚度的经验蠕变模型可有效反映应变与时间的关系,初始阶段的拟合效果更好;黏弹性本构模型中,厚度较薄时kelvin体对变形的影响更大,厚度较厚时弹性系数E_1对变形的发展发挥着主要作用,本构模型能够较准确的反映材料蠕变的最终应变量。经验蠕变模型与本构模型结合可较好的预测不同厚度水平下复合土工膜的整体变形。