基于扰动状态概念的颗粒材料应变局部化行为模拟

基于经典连续体的Duncan-Chang模型缺少用于表征材料破坏程度的参数及与应变局部化带宽相关的特征长度,且无法反映材料的软化特性.为此,基于扰动状态概念,引入Cosserat连续体理论作为正则化机制,以Duncan-Chang模型描述相对完整状态下材料的响应,以临界状态模型描述完全调整状态下材料的力学行为,并分别基于常规三轴试验曲线与体积应变阈值、形状改变能极限状态概念提出两种扰动因子演化方式.利用数值算例考察了扰动对材料承载力、应变局部化行为的影响.模拟结果表明:两种演化方式均能描述材料的软化特性,第二种方式在预测剪破角变化规律方面更为合理;所发展的扰动状态模型在模拟应变局部化问题时可以在一定程度上消除对有限元网格密度的敏感性.     

复杂应力状态下高强混凝土的损伤本构理论及应用

基于高强砼轴向压缩试验测定的压缩应力与应变全曲线及其特征点相对应参数，建立了压缩损伤本构模型；通过理论分析提出了高强砼在主轴系内二向与三向应力状态下的正交各向异性损伤本构模型以及在损伤断裂过程中进行非线性有限元计算的方法     

探析渗流对框格式地下连续墙应力与变形的影响

以桐子林水电站导流明渠框格式地下连续墙及导墙结构为研究对象,根据其真实的地质条件建立三维有限元模型。基于GEOSTUDIO软件对其渗流情况进行分析,结合ABAQUS有限元软件,采用Mohr-coulomb屈服准则、非关联流动法则,对最危险工况下的框格式地下连续墙渗流状态下的施工过程进行模拟,详细分析了渗流对地墙的应力与变形的影响。发现渗流对地连墙的变形规律及应力规律均有较大程度地影响,在工程中需关注渗流因素的影响。可供类似工程借鉴。     

框格式地下连续墙的嵌岩深度研究

以桐子林水电站导流明渠框格式地下连续墙及导墙结构为研究对象,根据其真实的地质条件建立了三维有限元模型。基于ABAQUS有限元软件,采用Mohr-eoulomb屈服准则、非关联流动法则,对水平推力最大的工况下的框格式地下连续的施工过程进行了模拟,详细分析了不同的嵌岩深度对墙体变形和应力的影响。由于框格式地下连续墙整体刚度较大,增加嵌岩深度对墙体的变形趋势影响较小,墙体的大部分应力有较大程度的改善,会增加局部位置的应力,对结构的整体稳定有利。可供类似工程借鉴。     

横观各向同性岩土结构极限承载力的数值研究

基于Cosserat连续体,建立了描述横观各向同性岩土材料的弹塑性模型,在该模型中,弹性本构关系由5个变形参数描述,塑性阶段通过引入组构张量及加载方向建立了修正的Drucker-Prager准则.针对上述模型推导了一致性映射返回算法的迭代格式及模量矩阵,结合适用于Cosserat连续体的平面应变8节点减缩单元应用ABAQUS用户自定义单元接口UEL进行了数值实现.数值算例分析了各向异性程度和材料主方向对横观各向同性岩土结构的极限承载力和变形局部化模式的影响.结果表明,所建立模型能较好地模拟横观各向同性岩土结构的应变局部化行为,且较好地解决了伴随应变局部化现象出现的网格依赖性问题.