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一种基于土体率敏性的长期变形预测方法 预览
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作者 王智超 胡茜 +1 位作者 郑军星 熊赟 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2019年第5期99-103,115共6页
土体长期变形的预测与控制是大量工程建设的关键性问题。常规方法是结合蠕变试验来预测土体变形,其存在耗时长、难以考虑复杂应力路径以及不便用于复杂有限元计算分析等缺点。考虑土体的率敏性特征,通过对饱和超固结土以及人工制备结构... 土体长期变形的预测与控制是大量工程建设的关键性问题。常规方法是结合蠕变试验来预测土体变形,其存在耗时长、难以考虑复杂应力路径以及不便用于复杂有限元计算分析等缺点。考虑土体的率敏性特征,通过对饱和超固结土以及人工制备结构性土分别开展3种不同加载速率下的三轴剪切试验,获得了土体强度、变形以及率敏性指标,从而得到了基于上下负荷面的弹黏塑性本构模型参数,并利用该模型成功预测了土体的率敏性和蠕变变形行为。结果表明:①结合土体率敏性试验来预测土体长期变形,仅较常规土三轴试验增加了几组不同加载速率的剪切试验,而不需增加额外的试验条件,试验效率高;②由土体率敏性试验确定的本构模型参数能正确预测土体的蠕变变形,试验结果与模型预测结果吻合良好;③基于上下负荷面的弹黏塑性本构模型可用于复杂边值问题的有限元计算。结果表明提出的结合土体率敏性来预测土体长期变形的新方法将具有很好的工程应用价值。 展开更多
关键词 土体变形 率敏性 弹黏塑性 本构模型 蠕变 上下负荷面
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温度–循环荷载作用下饱和土的力学特性研究
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作者 张升 刘雪晴 +2 位作者 徐硕 熊勇林 张锋 《岩土工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期994-1001,共8页
对高放核废料处置、地热资源开发利用等工程,土体在交变荷载作用下的大变形问题,必须考虑温度的影响。在上下负荷面的框架内,引入等价应力的概念,建立了能描述交变荷载作用下饱和土受温度影响的力学特性的本构模型。结合已有文献中的试... 对高放核废料处置、地热资源开发利用等工程,土体在交变荷载作用下的大变形问题,必须考虑温度的影响。在上下负荷面的框架内,引入等价应力的概念,建立了能描述交变荷载作用下饱和土受温度影响的力学特性的本构模型。结合已有文献中的试验数据,对所建立的模型进行了验证。结果表明,模型计算结果较好地吻合了实验结果;通过控制模型参量,模型能够同时描述不同温度下饱和土的交变移动特性,揭示了温度升高对饱和土体抗变形能力增强的内在机理。建立的模型对研究饱和砂土在温度和循环载荷下共同作用下的力学性能具有参考意义。 展开更多
关键词 等价应力 各向异性 循环荷载 上下负荷面
三维应力空间下改进状态变量的上下负荷面模型及其数值实现 被引量:1
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作者 马少坤 潘柏羽 +3 位作者 何建兴 赵乃峰 江杰 刘莹 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期2272-2279,共8页
为准确描述结构性土、超固结土的复杂弹塑性力学行为,对上下负荷面模型中的超固结状态变量R与结构性状态变量R*的演化规律进行改进,运用Sheng建议的破坏准则把模型的应用范围拓宽到三维应力空间,建立了三维应力空间下改进状态变量的上... 为准确描述结构性土、超固结土的复杂弹塑性力学行为,对上下负荷面模型中的超固结状态变量R与结构性状态变量R*的演化规律进行改进,运用Sheng建议的破坏准则把模型的应用范围拓宽到三维应力空间,建立了三维应力空间下改进状态变量的上下负荷面模型。详细介绍了该模型隐式应力更新算法的数值实现过程,编制了对应的接口子程序,实现了对有限元软件的二次开发,并通过一系列数值模拟验证了模型的合理性、程序的精度与稳定性。最后应用本文模型模拟Boom黏土和Fujinomori黏土并与试验数据对比,结果表明,模型能够准确描述结构性土、超固结土的力学特征。 展开更多
关键词 超固结 结构 上下负荷面 三维应力空间 材料子程序
基于能量耗散修正的Boom clay上下加载面模型及其数值实施
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作者 龚哲 陈卫忠 +3 位作者 于洪丹 马永尚 袁克阔 李香玲 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1218-1227,共10页
针对剑桥模型不适用于超固结土和结构性土的局限性,引入上下加载面模型以描述Boom clay的结构性;基于Boom clay的屈服面的特点,通过修改能量耗散函数对上下加载面的形状进行了修正,构造一个更好地反映其特性的弹塑性模型;以有限元程序AB... 针对剑桥模型不适用于超固结土和结构性土的局限性,引入上下加载面模型以描述Boom clay的结构性;基于Boom clay的屈服面的特点,通过修改能量耗散函数对上下加载面的形状进行了修正,构造一个更好地反映其特性的弹塑性模型;以有限元程序ABAQUS的UMAT子程序接口为平台,采用隐式积分算法——最近点映射法(closest point projection method,CPPM)实现了模型的二次开发;最后利用该模型对不同围压下的Boom clay不排水三轴试验进行了模拟,并将该模型的计算结果与修正剑桥模型的计算结果以及试验实测结果进行比较,结果表明,该模型能较好地反映Boom clay在剪切过程中的结构性演化,且在一定程度上纠正了常规上下加载面模型高估重超固结土峰值强度而低估正常固结土和轻超固结土峰值强度的问题。 展开更多
关键词 土力学 上下加载面 能量耗散 超固结 结构性 应力积分算法
考虑黏聚力的上下加载面修正剑桥模型及数值实现 预览 被引量:7
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作者 袁克阔 陈卫忠 +4 位作者 赵武胜 谭贤君 田洪铭 郑朋强 李香玲 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期842-848,共7页
首先完善上下加载面模型中超固结状态参数R与结构性状态参数R*的定义,给出上下加载面修正剑桥模型更具普适性的推导过程;然后介绍考虑黏聚力的上下加载面修正剑桥模型的半隐式本构积分算法及数值实现过程,并基于ABAQUS软件所提供的用... 首先完善上下加载面模型中超固结状态参数R与结构性状态参数R*的定义,给出上下加载面修正剑桥模型更具普适性的推导过程;然后介绍考虑黏聚力的上下加载面修正剑桥模型的半隐式本构积分算法及数值实现过程,并基于ABAQUS软件所提供的用户材料子程序UMAT接口编制上下加载面修正剑桥模型本构子程序;利用该模型模拟不同工况以及不同加载方式下超固结和原状土体的力学特性,以验证该本构模型对原状超固结土体的模拟能力以及所编写子程序的正确性和可靠性;最后进行Boom Clay三轴固结不排水剪切试验的模拟,完成将上下加载面修正剑桥模型应用于工程实际的关键一步。 展开更多
关键词 岩石力学 上下加载面 修正剑桥模型 积分算法 超固结 土的结构性
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含黏粒砂土的循环弹塑性本构模型及其动力数值研究 预览
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作者 白旭 唐小微 +3 位作者 刘文化 张西文 胡记磊 李彬 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2014年第3期516-524,共9页
首先完善上下负荷面中超固结状态参量 R与结构性状态参量R*的定义表达,并以此重新推导了应力诱导各向异性上下负荷面模型,并在数值程序中再现该模型,实现土的统一本构的数值化模拟。分析了黏土以及砂土的力学特性,及其在数值模型... 首先完善上下负荷面中超固结状态参量 R与结构性状态参量R*的定义表达,并以此重新推导了应力诱导各向异性上下负荷面模型,并在数值程序中再现该模型,实现土的统一本构的数值化模拟。分析了黏土以及砂土的力学特性,及其在数值模型状态变量中的差异,为模拟含黏粒砂土的实现进行理论分析。通过参数试算找出含黏粒砂土的不同黏粒含量分别所对应的模型参数。 展开更多
关键词 含黏粒砂土 上下负荷面 超固结土 结构性土 应力诱导各向异性 液化
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