砂土的三剪统一本构模型

以修正剑桥模型为基础,基于三剪统一强度准则,推导出砂土的三剪统一本构模型,并编写了相应的ABAQUS二次开发子程序。对松砂进行了排水和不排水条件下的常规三轴压缩试验,利用二次开发后的ABAQUS软件模拟了试验模型的应力状态。数值解与实验结果符合较好,证明模型推导和二次开发编程的正确性。在此基础上,模拟不同排水条件下真三轴压缩试验,讨论了中主应力影响系数对应力应变曲线的影响。更多还原     

西安地裂灾害问题数据本构分析

运用数据本构分析方法定量讨论了影响西安地裂成因问题,对各种致裂因素所起的作用进行了定量的描述．并分析了讨论了西安地裂的控制发展规模。     

考虑两种不同性质超固结的土体本构模型

结构对土体的变形特性有强烈影响,土体本构模型应该反映土体的结构性。通过调研分析将土体变形表现出的超固结划分为结构超固结与应力超固结这2种不同性质的超固结,从而使结构超固结与应力超固结统一起来。土体结构超固结采用结构超固结参数来表示。模型对修正剑桥模型进行扩展,模型的屈服面形状与修正剑桥模型一致,而屈服面的大小由结构超固结和应力超固结Ps之和决定,而屈服面的变化由体积硬化与结构损伤共同来描述,模型采用相关联流动法则;从而提出了一个可考虑结构性的粘土本构模型。模型概念明确,参数简单并有物理意义。初步验证表明,模型可以较好的反映结构性土体的变形特性。     

土体有限变形理论的弹塑性本构关系

根据有限变形的弹塑性分解及Ｄｒｕｃｋｅｒ公设的推广,从经典弹塑性增量理论与热力学理论两个角度建立了岩土介质的有限变形弹塑性本构关系,并对它们进行了理论分析与对比。     

土体有限变形理论的弹性本构关系之辨析

根据有限变形理论，针对土体变形的运动描述形式不同，帷有不同类型的应力，应变定义及其相应的本构关系构成形式，考虑到固结理论耦合分析对本构关系的要求，讨论了将土体视为弹性或非线性弹性条件下本构关系的客观性与适用性。     

ABAQUS显式分析梁单元的混凝土、钢筋本构模型

目的 为准确模拟地震作用下钢筋混凝土梁柱构件的弹塑性受力特性,解决ABAQUS软件显式分析模块缺乏用于三维梁单元的混凝土本构模型及钢筋本构模型的问题.方法 采用的混凝土单轴本构模型考虑了箍筋对混凝土的约束影响以及混凝土裂面效应的影响,钢筋单轴本构模型合理考虑了Bauschinger效应,利用ABAQUS用户子程序接口VUMAT进行二次开发,编制了用于显式动力分析的梁单元混凝土、钢筋本构模型的计算程序,并对往复荷载下钢筋混凝土柱受力性能进行了数值模拟.结果 通过与ABAQUS自带的钢筋本构模型对比,验证了采用笔者给出的混凝土与钢筋本构模型能够较好地反映钢筋混凝土柱在低周往复荷载作用下的滞回性能以及双向弯曲耦合性能.结论 数值模拟结果与试验结果吻合良好.笔者开发的混凝土、钢筋本构模型能够用于混凝土梁柱构件在复杂受力状态下的动力非线性响应分析.     

土体双曲线本构模型的参数反演

采用直接反分析法对土体双曲线本构模型参数K、f、φ的反演进行了研究,确定实现这些参数反演时所要满足的条件．通过一填土算例分析探讨了观测信息对参数反演结果的影响,并实现了双层地基上6个参数的同时反演．     

土体液化动力分析数值模型

基于有效应力原理,采用满足Masing准则的修正双曲线模型描述土的本构关系,建立了一种土体液化动力分析的数值模型,该模型反映出地震引起孔压增长及伴随的土体软化效应且特别考虑了围压对场地液化的影响.孔压增长模型选用Ishibashi和Sherif等提出的等效循环孔压模式.为了验证模型在模拟地震触发场地液化分析的可靠性,直接针对自由液化场地振动台试验,建立了自由液化场地地震反应的二维分析模型和计算方法;土箱-地基边界采用并联弹簧-阻尼器模拟,体系的动力方程采用Wilson-θ逐步积分法求解.通过试验值与计算值的对比分析,评估了数值建模途径和计算方法的可靠性;总体来看,试验结果与计算结果吻合较好,一定程度上验证了模型良好的模拟能力和正确性,可有效地用于场地液化动力分析.     

土体液化动力分析数值模型研究

基于有效应力原理,采用满足Masing准则的修正双曲线模型描述土的本构关系,建立了一种土体液化动力分析的数值模型,该模型反映出地震动引起孔压增长以及伴随的土体软化效应且考虑了围压对场地液化的影响。孔压增长模型选用Ishibashi和Sherif等提出的等效循环孔压模式。为了验证模型在模拟地震触发场地液化分析的可靠性,采用建立的模型,直接针对自由液化场地振动台试验,确立自由液化场地地震反应的二维分析模型和计算方法;土箱-地基边界采用并联弹簧－阻尼器模拟,体系的动力方程采用Wilson-θ逐步积分法求解。通过试验值与计算值的对比与分析,评估了数值建模途径和计算方法的可靠性;总体来看,试验结果与计算结果吻合较好,一定程度上验证了模型良好的模拟能力和正确性,可有效地用于场地液化动力分析。     

混凝土弹塑性损伤本构模型参数及其工程应用

为提高弹塑性损伤本构模型的工程实用性,研究各参数取值对模型损伤发展、塑性发展及材料应力应变关系的影响.拟合参数取值与混凝土材料常用指标弹性模量、单轴抗压强度及单轴抗拉强度联系之间的函数关系,提出实用的参数取值确定方法.对规范规定的各强度混凝土材料进行数值模拟,结果表明:模型及参数确定方法能够较准确地模拟混凝土材料的各种非线性本构行为.采用用户材料子程序UMAT进行本构模型在ABAQUS中的二次开发,对上海某酒店项目进行数值模拟:在结构设计软件PKPM中完成建模,将模型转换为ABAQUS模型进行计算,并将计算结果与振动台试验结果进行比较.结果表明:各振形计算自振频率相差在5%以内,顶层位移时程除个别极值外总体匹配较好,楼层位移差在10%以内,最大层间位移除个别楼层相差达到30%以外,一般楼层相差10%左右,验证了所提出的参数确定方法及本构模型是合理有效的;通过分析结构各关键时刻损伤分布云图,表明弹塑性损伤本构模型能够实时反映结构的破坏过程,便于分析者直观地把握结构破坏形态.     

西安三类勘察场地隐伏地裂缝识别特征

论述了西安地裂缝勘察场地类型的划分,分析了三类勘察场地隐伏地裂缝识别存在的问题。依据西安地区地形地貌类型及地层沉积差异,将西安地裂缝三类勘察场地划分为3个亚区(Ⅲ-0区、Ⅲ-1区和Ⅲ-2区)。Ⅲ-0区位于西安北郊,地貌单元为渭河河漫滩及Ⅰ级阶地,目前尚未发现地裂缝;Ⅲ-1区位于西安西郊,地貌单元为Ⅰ级洪积台地;Ⅲ-2区位于西安东郊,地貌单元为浐河、灞河Ⅰ级阶地;Ⅲ-1区和Ⅲ-2区地裂缝研究程度低,是西安地裂缝三类勘察场地研究的难点所在。根据Ⅲ-1区和Ⅲ-2区大量地球物理勘探和工程地质钻探,提出Ⅲ-1区宜采用浅层人工地震勘探和工程地质钻探相结合的方法,控制钻孔间距不宜大于40 m,孔深宜为80~100 m;Ⅲ-2区由于存在厚层可对比的卵石(圆砾)层,可仅采用工程地质钻探方法,建议控制钻孔间距为60~80 m,孔深60~70 m。     

基于摩尔库仑准则的膨胀土弹塑性本构模型及其数值实现

膨胀土的应力应变关系与含水量的变化有关,通过室内试验对膨胀土的变形、强度以及膨胀参数与含水量之间的关系进行研究,以湿度应力场理论为基础,提出了一个具有工程实用价值的基于摩尔库仑准则的膨胀土弹塑性本构模型。依据FLAC3D数值模拟软件所提供的二次开发程序,给出了该膨胀土弹塑性本构模型二次开发程序过程的基本原理以及模型的程序框图。结合渗流软件计算的湿度场分布,进行膨胀土基坑边坡实例验算,验证了该本构模型的正确性。     

用ANSYS的UPFs对非线性黏弹性本构模型进行二次开发

UPFs是大型通用商业有限元软件ANSYS强大的二次开发工具,为了ANSYS用户在使用UPFs进行二次开发时有更多的参考并弥补ANSYS因无非线性黏弹性本构模型而在抗震工程应用中严重受限的不足,在ANSYS中用UPFs对非线性黏弹性本构模型进行二次开发和算例验证,结合实例详细演示了用ANSYS的UPFs进行本构模型二次开发的具体过程,并对应用UPFs时所碰到的实际问题及解决办法和经验技巧进行了总结。算例验证结果表明,所开发的本构模型可使ANSYS更好地应用于岩土和结构抗震工程当中,开发的技术和经验可供UPFs用户参考。     

混凝土四参数动态本构模型

在混凝土动力抗拉抗压试验的基础上,根据一致黏塑性本构模型的概念,考虑静水压力和应变率的影响,推导了改进的一致率型HTC四参数模型,并与试验的应力应变曲线进行比较,结果表明模型能够较好地反应混凝土的动力特性;最后,用此模型对混凝土简支梁进行非线性动力反应分析,并与线弹性模型和率无关HTC四参数模型进行比较,探讨应变率对其动力特性的影响.结果表明考虑应变率的影响后,梁的位移、应力大小都发生了较大的变化.     

基于ABAQUS的钢筋混凝土结构本构模型对比分析

阐述了钢筋混凝土的弹性和弹塑性损伤本构关系,采用ABAQUS软件对钢筋混凝土梁进行了弹性、弹塑性损伤分析,并对计算结果进行了对比研究,给出了ABAQUS软件中常用的混凝土弹性本构模型及弹塑性损伤本构模型的应用要点,验证了模型的有效性和实用性.可为钢筋混凝土结构的进一步分析提供参考.     

ABAQUS中三维梁单元材料单轴本构模型的二次开发

为了在ABAQUS软件中实现对三维钢筋混凝土纤维梁单元的弹塑性计算,利用ABAQUS软件隐式模块下的用户自定义子程序接口UMAT,基于Mander受压骨架曲线、过镇海受压加卸载规则及滕智明受拉加卸载规则组合的混凝土本构理论和OpenSEES中Steel02采用的钢筋本构理论,在ABAQUS软件中开发了用于空间梁单元的混凝土和钢筋单轴本构滞回模型,并与已有的低周反复加载试验结果进行了比较.结果表明,本文基于ABAQUS软件二次开发的材料单轴滞回模型能够较好地模拟空间钢筋混凝土杆系结构的弹塑性滞回行为.     

地裂缝环境下钢筋混凝土框架结构的地震响应

为了研究地裂缝场地钢筋混凝土（RC）框架结构的地震响应规律,采用ABAQUS有限元分析软件,建立地裂缝场地土与结构体系的三维数值模型. 将计算结果与跨地裂缝结构模型试验结果进行对比,验证了数值模拟方法的可行性. 通过对框架结构位移角、层间剪力、结构总水平地震作用的定量分析,获得地裂缝对框架结构动力响应的影响规律及影响范围. 研究结果表明,地震作用在地裂缝场地表现出的非一致性加重了上部结构的损伤程度,结构中间跨的构件及节点破坏尤其严重,上盘结构的裂缝长度和宽度更大. 框架结构跨越地裂缝是最不利的布置形式,动力响应尤为剧烈,在结构设计时应尽量避免. 近地裂缝场地上盘结构的响应程度大于下盘,表现出“上、下盘效应”,在上盘0~20 m和下盘0~15 m范围内,框架结构破坏严重,在上盘30 m和下盘20 m外,结构反应显著减小.     

三剪统一弹塑性本构模型及ANSYS二次开发

针对传统方法在求解岩土工程问题中,只能得出理论解的不足。基于三剪统一屈服准则,推导了三剪统一弹塑性本构关系并编写了相应的ANSYS二次开发子程序,以用于实际工程。通过对静水压力下圆形隧洞进行应力数值计算,结果表明所得数值解与解析解相吻合,从而证明了模型推导及二次开发编程的正确性,并将该程序用于实际边坡稳定的计算中,得出了该边坡问题的数值解。算例表明:中间主应力系数增大,滑体稳定系数也增大,但变幅不大。更多还原     

小变形的Lagrange型弹塑性本构模型

讨论了小变形Lagrange型弹塑性本构模型。由背应力定义塑性应变,从而由Ilyushin假设得到背应力的演化律。分析表明,该模型的强化特性由参量β决定。对一种特殊的各向同性弹塑性模型的讨论表明,这种La-grange型弹塑性本构模型能表征极其复杂的弹塑性特性。     

土体有限变形理论的弹塑性本构关系

根据有限变形的弹塑性分解及Drucker公设的推广,从经典弹塑性增量理论与热力学理论两个角度建立了岩土介质的有限变形弹塑性本构关系,并对它们进行了理论分析与对比．