| 基于损伤的冻土本构模型及水、热、力三场耦合数值模拟研究 |
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| 引用本文： | 朱志武,宁建国,马巍.基于损伤的冻土本构模型及水、热、力三场耦合数值模拟研究[J].中国科学:物理学 力学 天文学,2010(6):758-772. |
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| 作者姓名： | 朱志武 宁建国 马巍 |
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| 作者单位： | [1]西南交通大学力学与工程学院,成都610031 [2]北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室,北京100081 [3]中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室,兰州730000 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金（批准号：10625208）和国家重点基础研究发展计划（批准号：2010CB8327006）资助项目 |
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| 摘 要： | 从材料的细观力学机理出发，建立了含损伤的冻土弹性本构模型．对于不同温度和冰体积含量下的冻结砂土，由该模型计算的结果与实测的应力-应变曲线较吻合，建立的冻土损伤本构模型能够较好地描述实际冻土材料的力学性质．利用自行开发的有限元程序，加入所推出的本构关系和所建立的数学力学模型，通过对渠道冻结和冻土路基的水分场、温度场、应力场进行数值模拟计算，得到了比较准确、详尽的符合实际的温度场与应力场、位移场、应变场耦合的计算结果，与前人的计算及实测结果相吻合，规律一致．算例表明该程序能够计算冻土材料的相关物理量，且能很好地描述它们之间的关系．研究在前人的工作基础上，结合青藏铁路路基工程，通过对冻土水、热、力三场耦合机理这一固体力学学科领域的难点问题研究，为冻土工程的设计、施工和维护提供有效的科学依据、分析模型及必要的参考．
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| 关 键 词： | 冻土 细观力学 路基 耦合 应力场 |
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