非饱和花岗岩残积土的弹塑性本构模型与验证

基于修正的剑桥模型,通过调整屈服面建立弹塑性模型描述非饱和花岗岩残积土的物理力学行为,推导修正剑桥模型的基本增量格式,编制ABAQUS接口程序实现非饱和花岗岩残积土的应力与变形分析.将基于GDS(global digital system)三轴仪测得的实验数据与模型的模拟结果进行比较.结果表明,模拟结果与实验结果一致.     

硬脆岩的非线性粘弹塑性流变模型

为了构建适合于硬脆岩的流变模型,通过对Bingham体中的线性粘滞体进行修正,使其粘滞系数转换为时间、应力的衰减函数,将修正的Bingham体与六元件线性粘弹性流变模型组合得到可反映加速蠕变的非线性粘弹塑性流变模型,并采用锦屏一级水电站工程左岸边坡砂板岩的蠕变试验曲线对所建立的非线性粘弹塑性流变模型进行验证.研究结果表明:当采用非线性粘弹塑性流变模型对试验曲线进行拟合时,试验曲线与理论曲线吻合得比较理想,显示了所建模型的正确性和合理性.     

真空预压加固软基时土体的损伤

从损伤力学的观点出发，引入损伤比因子考虑土体的损伤，根据室内试验确定了土体的损伤比及计算参数，比较了弹塑性模型，粘弹塑性模型以及考虑土体损伤的粘弹塑性模型的计算成果，结果表明，考虑了土体损伤的粘弹塑性模型计算的地基沉降与实测资料较吻合。     

修正的广义开尔文粘弹塑性岩石本构模型变形参数特性研究

广义开尔文流变模型被广泛应用于描述岩质边坡开挖过程中岩体的粘弹性变形分析.由于岩质边坡在开挖过程中岩体的变形是粘弹性和塑性变形综合作用的结果,因此广义开尔文流变模型不能较好地表达岩质边坡在开挖过程中的变形.文章针对岩质边坡在开挖过程中边坡岩体表现出来明显的粘弹塑性变形特征,采用FLAC3D数值软件对符合修正的广义开尔文粘弹塑性本构模型的岩石试件进行单轴压缩数值试验,获得该粘弹塑性本构模型变形参数的基本特性,为岩质边坡开挖岩体粘弹塑性本构模型的选择提供参考.     

竖向荷载下桩：承台基础与土共同作用的弹塑性有限元分析

本文利用有限元分析方法对桩－承台基础与土共同作用进行了研究。采用修正剑桥模型，并在桩－与土的接触面上设置了古德曼接触面单元，通过计算研究与分析，论述了桩基础的共同作用分析中考虑土的弹塑性特性与接触面单元的必要性。     

有限棱柱法在群桩与土相互作用分析中的应用

应用有限棱柱单元法对群桩与土相互作用系统进行了三维弹塑性分析，并以无限棱柱元模拟半无限空间地基土的边界条件。在计算中以理想弹塑性弹簧模拟桩土之间的相互作用，地基土的本构模型采用修正剑桥模型。主要分析了在集中荷载下由４根长桩组成的群桩与土相互作用系统，通过具有不同径距比的群桩系统的计算，得到一组承台中心的荷载－沉降曲线。     

旋转硬化与统一硬化参量在修正剑桥模型中的应用

针对修正剑桥模型不能模拟土体剪胀性、应力路径转折时土体的应力应变特性以及应力引起的各向异性,将旋转运动硬化理论引入到修正剑桥模型中,给出了椭圆屈服面的旋转运动硬化机制,把等向硬化的修正剑桥模型扩展为旋转运动硬化模型.同时,为了能够反映砂土和超固结土的剪胀等本构特性,用统一硬化参量H代替修正剑桥模型中的等向硬化参数一塑性体积应变εpv,建立了一个新的基于旋转硬化与统一硬化参量的改进的修正剑桥模型.对修正剑桥模型、旋转运动硬化修正剑桥模型和新模型进行了定性对比,结果表明,新模型不但能够反映应力路径转折时土体的特性,也能描述土体的剪缩和剪胀.     

软土弹粘塑性模型在FLAC3D中的二次开发及其应用

依据FLAC3D所提供的二次开发平台,结合软土弹粘塑性流变模型,给出了具体实施的程序框图及编写概要.通过对侧向卸荷蠕变试验的数值模拟,并与FLAC3D内置的修正剑桥模型的计算结果作比较,结果表明,弹粘塑性流变模型所得到的结果更能反映软土的蠕变规律,从而验证了二次开发的可行性.     

土的不同本构关系对三维有限元分析的影响

1概述宏观上假定土体为连续介质材料或者固体材料,根据材料的不同受力阶段和应力-应变关系特性,连续固体材料的本构关系可以分为弹性、塑性和粘性3大类本构关系[1].这里主要考虑理想弹塑性模型中的Mohr-Coulomb模型、Drucker-Prager模型和修正剑桥模型,这3种模型都是土体数值模     

考虑分布结构的土体本构模型

为反映土体分布结构对其变形特性的影响,提出土体分布结构概念,对修正剑桥模型进行了扩展;认为塑性变形的内变量不是单一、固定值,而是在一定区间上遵循统计分布密度函数分布;从而将修正剑桥模型单一尺寸的单个屈服面扩展至尺寸连续的无穷连续屈服面,并建立了一个能描述土体逐渐屈服的本构模型。模型参数有4个,其中3个参数与修正剑桥模型的参数相同,新增了一个参数反映土体分布结构特征。初步验证表明模型能够反映土体逐渐屈服的变形特征。     

基于分段线性化模型的一维流变固结分析

为进一步认识饱和软黏土的黏滞效应对其一维固结过程的影响,引入考虑时间效应的统一硬化(UH)本构模型来描述其变形的弹黏塑性,从而改进了一维分段线性化(CS2)固结模型.通过与已有研究成果的对比,证明了UH本构模型以及修正后CS2模型的有效性.在此基础上,探讨UH本构模型参数对固结进程的影响.数值分析表明,饱和软黏土的黏滞效应使得靠近不排水面处的土体在加载初期出现了超孔隙水压力升高的现象,随后减缓了加载中后期地基超孔隙水压力的整体消散,增大了地基的沉降量.同时,随着回弹指数和初始超固结参数的增大,上述流变固结特性更加明显.     

Biot二维固结问题的粘弹性解答

以有关文献关于Biot二维固结问题的弹性解为基础 ,对各向同性有限厚地基 ,运用李氏比拟法对其粘弹性解答进行了分析 ,并对广义Voigt模型及其特例Mechant模型写出了解的具体形式 .     

S-clay1模型与剑桥模型的分析比较

土体的本构模型是高等土力学的重要内容,其中最经典的模型当属剑桥模型.英国剑桥大学的Roscoe于1963年提出了用于正常固结或者弱超固结粘土的剑桥模型,可以被视为现代土力学的开端.在此以后很多学者都在本构模型方面做出了很多研究,提出了很多新的模型,如拉德-邓肯模型、空间滑动面模型、S-clay1模型等.本文主要介绍S-clay1模型与剑桥模型的比较,并结合试验进行分析.本次试验采用的是GDS标准应力路径三轴试验系统,该系统测量精度高而且可以数字化操作,在测量精度和自动化程度上都比常规三轴试验先进很多.     

考虑材料粘弹性混凝土路面温度翘曲应力分析

以线粘弹性模型理论和有限元初应变增量法为基础，提出了考虑材料粘弹性性质的水泥混凝土路面温度翘曲应力的数值计算方法，并编制了相应的计算机程序ＶＴ０．５运用该程序分析了两种地基上的混凝土路面板在温度翘曲变形受到地基反力约束时产生的翘曲应力，得到了较仅考虑材料弹性特征时更为合理的结果，为完善水泥混凝土路面温度翘曲应力的计算提供了科学的方法。     

群桩压入挤土效应的解析计算及试验对比

采用孔扩张理论对静压桩挤土效应进行模拟计算,假定地基土符合修正剑桥模型,推导得出单桩压入过程中土体位移和孔隙水压力的解析表达式。以此为基础,通过叠加得到群桩压入过程中桩周土体挤土效应的理论解答。同时,在杭州地区进行了群桩静力压入的现场试验,发现桩周土体的水平位移随离排桩的距离呈指数衰减。解析计算值与试验结果较接近,证明了该模拟计算方法的有效性。     

配筋混凝土板粘弹性模型的研究

本文对配筋混凝土小梁室内徐变试验测得的参数进行了回归，得出了配筋混凝土板的粘弹性参数和，提出了相应的配筋混凝土板的粘弹性模，为实际工程结构的应力分析提供依据。     

考虑渗流应力耦合的地基变形分析(英文)

数值解析方法作为地下构筑物变形分析的重要手段,可提供工程设计和性能评价的可靠依据.为提出一种可用于分析软土及改良土体的强度与变形的有限元计算方法,基于一种可反映软土应力-应变关系并能够考虑固结粘土中应力引起的各向异性的弹塑性本构模型,结合分析土体变形中渗流-应力耦合的作用,采用有限单元计算方法,对软土及改良土体进行变形分析.同时结合工程实际,采用此方法对加固后的坝基进行沉降分析,并把分析结果与监测结果进行比较,表明所提出的方法可较好地分析地基变形情况.     

地基中结构物动力响应的一维解析方法

提出了一种用于浅埋式地下结构物抗震设计的简化方法。采用任意侧向位移下地震土压力理论 ,推得在土 -结构相对位移较小的情况下 ,结构物所受的土作用力与它们的相对位移近似成线性关系 ,并提出了确定解析解中需要的地基结构动力相互作用系数的方法。在将土体和结构物均简化为只发生水平位移的粘弹性剪切梁及地震输入为竖直向上传播的剪切波等假设条件下提出了一种分析水平地基中结构物在地震荷载作用下的响应的一维解析方法 ,并用该方法对地震时结构物的位移和土压力及其变化过程进行了计算分析     

Dynamic constitutive modeling of frozen soil under impact loading

In this study, an isotropic hardening constitutive model is presented to study the behavior of frozen soil under impact loading. In plasticity, a modified Drucker–Prager yield function is adopted. Based on the experimental investigations at different strain rates and different temperatures by means of split Hopkinson pressure bar, the Drucker–Prager criterion has been modified with consideration in the effect of strain rate, and the model parameters have been determined. Compared the constitutive model with the experimental results, the predicted tendencies of the model corresponded well to the test curves.     

真空联合堆载预压处理深厚软基试验和数值分析

为提高深厚软基的深层加固效果,对某高速公路软基采用真空联合堆载预压法处理,改进了竖向排水通道形式.在试验路段中分别设置150 mm宽的塑料排水板和插入100 mm袋装砂井作为新型竖向排水体,其中细管长度10 m,直径8 mm,对比验证了两种新型竖向排水体在提高深厚软弱土层排水固结的功效.结果表明:150 mm宽塑料排水板内真空度衰减较少,预压期地基沉降量大,8 mm细管可增大袋装砂井中真空压力的传递深度.在修正剑桥模型的基础上,考虑了软土的流变性以及卸载后再加载的变形特性,改进土体本构模型,提出了相应的真空预压有限元数值计算方法.实例验算表明:计算值与实测值的数据大小及其变化规律都吻合较好.