两种本构模型修正土体一维固结理论比较

通过编程计算分析比较了e—lgp和双曲线两种模型修正土体一维固结理论的优劣,并结合具体算例进行了分析,结果表明,用e—lgp模型修正正常固结土比较简单,使用超固结土时麻烦,并指出双曲线模型更能反映土体本构关系对固结性状的影响且对超固结土也同样适用。     

优化确定土体本构模型参数

提出了一种确定不同本构模型参数之间关系的最优化方法,指出该方法以已知的σ1/σ3—ε1曲线与参数未知的本构模型算得的σ1/σ3—ε1曲线差值的绝对值为目标函数,以本构模型参数的取值范围为约束条件,利用最优化方法迭代计算,求得最优模型参数。     

考虑孔隙比变化的粘弹性土体本构模型

在Kelvin-Voigt模型的基础上建立了考虑土体孔隙比的非线性本构关系,并给出了计算方法.计算表明,考虑结构性(孔隙比)因素后,初始孔隙比对应变-时间关系曲线存在影响;在处理岩土力学问题上,本文提出以多孔介质观点代替经典的连续介质观点,并做了初步的探讨.结果表明,经典的Keivin-Voigt模型是本文所给多孔介质模型的极限情况.     

超固结土本构模型分叉三维理论分析及数值模拟

应变局部化分叉的产生强烈依赖于本构模型的弹塑性矩阵。以基于伏斯列夫面超固结黏土三维本构模型为研究对象,推导了三维应力下产生分叉的应力条件,求出了该模型在常平均应力时不同应力路径下分叉三维解析结果。解析结果表明：该模型在应力洛德角为-26.5°～7.5°时,有分叉现象产生,分叉产生于土体应力应变的硬化阶段,且分叉后剪切带倾角变化趋于稳定;而应力洛德角在-30°～-26.5°及7.5°～30°时无分叉现象出现。最后,利用有限元软件ABAQUS的材料子程序接口,采用回映应力更新算法,编写了材料特性子程序,实现了该模型在有限元数值分析中的应用,对均匀各向同性多单元立方体进行常平均应力时真三轴试验数值模拟,并比较数值计算结果与解析结果,验证了解析解与数值模拟结果的一致性。     

盾构掘进过程中土体损伤本构模型研究

为定量地确定盾构掘进过程中对土体造成的损伤,根据盾构对周围土体的扰动方式和土体内部稳定性判定准则,分析土体在发生损伤过程中,其内部孔隙率的变化规律.基于细观损伤力学理论,分析了土体损伤变量与孔隙率之间的关系,将土体损伤划分为4个不同的阶段,并给出每个阶段的损伤变化规律,建立以孔隙率表征的损伤变量演化方程.并基于线弹性本...     

海洋沉积物力学特性及其弹塑性本构模型

海洋沉积物的工程性质决定着海洋平台等海底锚固系统的安全稳定。针对南海科考2020年嘉庚号共享航次获得的南海西部深海沉积物,开展南海西部海域深海原状和重塑沉积物的固结试验和三轴排水剪切试验,探讨结构性对原状海洋沉积物的力学和变形特性影响。通过分析海洋沉积物的沉积环境和胶结结构性的形成过程,对原状海洋沉积物的有效应力进行修正,定义结构性因子,假设原状海洋沉积物的正常固结压缩指数为结构性因子的函数,引入结构性因子发展式并结合修正剑桥模型,提出考虑原状海洋沉积物胶结结构性的弹塑性本构模型,并通过与试验结果的对比,验证了其有效性。研究结果表明：原状海洋沉积物的压缩曲线具有明显的非线性特征,其压缩性随着荷载增大而迅速增大,压缩曲线逐渐趋近于重塑土;相同围压条件下原状海洋沉积物的抗剪强度低于重塑土,体变则大于重塑土;所建立的弹塑性本构模型能够较好地描述不同受力状态下原状海洋沉积物的应力–应变特征。研究成果将为海底锚固系统的稳定性分析和海底工程灾害的防治提供理论基础。     

考虑土体流变性状的固结理论发展综述

根据土体本构关系模型的不同,对考虑流变性状的固结理论可以从土体本构关系方面概括为三类,即粘弹固结理论、粘弹塑固结理论、粘弹-粘塑固结理论;对固结理论数值分析方法,许多学者在寻求解析解的同时,利用先进的计算机技术,对其进行模拟分析;随着测试技术的不断提高,使考虑流变特性的固结问题的计算参数更加准确可靠。     

状态变量相关三维饱和黏土结构性本构模型

针对天然结构性饱和黏土具有大孔隙、强度高,具有一定胶结性的特点,将原有超固结土UH模型扩展为状态变量相关三维结构性模型。将p-q空间中屈服面左侧端点向原点左侧平移,使之能够考虑一定程度拉伸的胶结特性,并提出胶结性强度参数的演化规律方程。通过引入状态参量χ来修正屈服面方程,并给出状态参量的表达式,使得剪胀方程能够描述体变剪缩到剪胀的变相应力比强度特性。提出结构性应力比参量R^*的概念,并使之来修正统一硬化参量。基于t准则的变换应力方法,使该模型的应力表示一般化,使一般化后的模型能够描述真三轴的应力–应变关系。试验与预测对比结果表明,所提的三维结构性本构模型具有较强的适用性以及应用性。     

形状记忆合金超弹神经网络本构模型研究

采用BP神经网络建立了描述奥氏体形状记忆合金材料超弹性应力-应变关系的本构模型,并通过与试验实测SMA超弹性曲线的比较验证了该神经网络本构模型的正确性。     

水力–力学耦合的超固结非饱和土本构模型的隐式积分算法及其应用

超固结非饱和土经常出现于工程实践中,表现出复杂的力学性质。从已有的非饱和土水力–力学耦合的本构模型出发,将超固结的影响加入到了模型中,使模型可以考虑超固结对非饱和土力学性质的影响。超固结非饱和土本构方程的求解是一个复杂的非线性问题,给出了该超固结非饱和土水力–力学耦合模型的隐式积分算法和本构模型的一致切线模量,并对该算法进行验证,证明了该算法的正确性,最后采用该算法对某非饱和土质边坡在地下水位上升的情况下进行有限元分析。     

一种新的结构性土损伤模型

从结构性土体的基本性质出发,放弃了将结构性土体视为结构性土和重塑土的复合体的传统思路,而将结构性土看作是重塑土富含有土体结构,损伤直接导致土体结构的丧失,与重塑土部分无关。在此基础上,提出了一种适用于结构性土的新型损伤模型,该模型是修正剑桥模型的推广,当结构性的参数取为0时,该模型退化为修正剑桥模型。结合显式有限差分程序FLAC3D的主要计算思路,使用VC++.NET平台开发了该模型的FLAC3D接口程序,并编译成动态链接库DLL文件。并与结构性黏土不同围压下的三轴排水剪切试验进行对比,表明所建立的模型可以较好的描述结构性土的变形特性。     

岩土损伤本构模型研究进展

损伤力学在岩土工程中的应用日益广泛,很多学者建立了一大批基于不同条件的、适合不同材料的、考虑不同环境影响的各式各样的岩土损伤本构模型。根据研究损伤的方法不同,本文将这些损伤本构模型大体分为三类:宏观损伤本构模型、细观损伤本构模型和统计损伤本构模型,并对其进行评述,指出了当前损伤本构模型研究存在的问题和发展趋势。     

粘土本构关系的神经网络模型

土的本构关系是土力学与工程的一个重要理论和实际问题。本文改变传统的数学建模方法,运用神经网络方法,建立一个粘土的非线性本构关系模型。神经网络方法;较传统方法建模方便,精度提高。     

不同纤维长度的混杂钢纤维混凝土本构模型EI北大核心CSCD

为了充分发挥不同长度纤维的桥接作用,在混凝土基体中加入不同长度的混杂钢纤维,构成混杂钢纤维混凝土.考虑混凝土开裂后钢纤维的脱黏全过程,利用黏结-滑移模型来模拟混杂钢纤维的增强作用,建立了混杂钢纤维应力与裂缝宽度的关系.考虑到长、短钢纤维随裂缝扩展的黏结状态不同,将混杂钢纤维的增强作用分为3个阶段.基于经典的弥散开裂本构模型,将混杂钢纤维桥接作用视为应力增强,建立混杂钢纤维混凝土本构模型.将所提出的混杂钢纤维混凝土本构模型引入有限元软件Abaqus中,建立了混杂钢纤维混凝土四点弯曲试验有限元模型.通过比较试验数据与数值模拟结果,验证了所提出本构模型的正确性.     

混凝土火灾损伤本构模型研究

混凝土材料在高温作用下的力学性能研究对混凝土结构防火设计和火灾损伤评估具有重要意义。构建了混凝土火灾损伤本构模型,引入热损伤反映温度对混凝土弹性模量、抗拉强度、抗压强度等力学参数的影响,考虑到混凝土受拉和受压状态下的不同的损伤特性,将混凝土材料的损伤分为受压损伤、受拉损伤和热损伤三种。建立了损伤演化、塑性流动以及内变量演化方程,通过塑性-损伤耦合,描述了不同温度和应力状态下混凝土的应力-应变特性,证明了模型严格符合热力学定律。利用所建立的本构模型对不同温度下的混凝土单轴拉伸、压缩试验进行了模拟计算,计算结果与试验结果能较好地吻合,证明了模型的合理性。     

砖砌体率相关本构模型

本文根据砌体在动力加载下的力学特性,用改造力学元件并加以组合的方法建立起砌体的应变率相关本构关系。这种本构关系既能反映加载初期的压密应变,又能反映弹性模量、塑性强化、强度与应变率的关系。砌体的脆性也能得到反映。本文将模型用于描述砖砌体的动力变形特性,计算与实验结果吻合较好。     

饱和软粘土松弛特性试验研究及模型建立

本文对饱和软粘土的直剪松弛、三轴松弛进行了多组试验,得出饱和粘土松弛特性,并建立了松弛特性经验数学方程,其成果对工程建设设计具有参考价值.     

含水合物砂土力学特性及本构模型

天然气水合物(以下简称水合物)的不当开发可能会带来一系列的地质灾害和环境问题,因此,开展含天然气水合物地层开采过程中的安全稳定性评估显得尤为重要,而建立能有效描述含水合物沉积物的力学行为的本构模型是安全稳定性分析的核心前提。在分析含CO₂水合物砂土的三轴力学特性的基础上,把含水合物沉积物视为水合物和土颗粒骨架组成的复合胶结性材料,参考胶结土体的建模思路,引入附加内变量描述水合物对土体的胶结影响,建立了含水合物砂土的屈服函数和非关联流动法则,建立了含水合物砂土的本构模型。通过模型验证及分析,模型能较好地模拟不同围压下和不同水合物含量下含水合物砂土的应力应变曲线,反映含水合物砂土的力学特性。     

超固结土三轴排水不排水试验数值分析

在临界状态土力学的框架内,采用Hashiguchi提出的下负荷面本构模型,建议了一个简化的塑性硬化规律,使之能较合理地描述超固结粘土在正常屈服面和下负荷面之间的变化规律.数值模拟结果表明,修正后的硬化规律能够较好地描述超固结粘土的许多力学特性如应力应变关系、应变软化以及应力剪胀性等.数值预测结果与室内三轴排水试验结果相...     

论《土、岩石和混凝土的单硬化本构模型》

1 IntroductionThe rock and soil are the geologic media in thestate of nature that suffered many geologic vicissi-tudes during a very long time.The mechanical re-sponses for rock and soil under the common actionexerted by external load and surrounding circ…