三剪统一强度准则在碎石桩复合地基承载特性分析中的应用

对桩身和桩周土分别采用实心圆柱体模型和柱形孔扩张模型,根据桩土间的应力传递及变形协调条件,利用三剪统一强度准则对碎石桩复合地基的承载特性作了分析。导出了碎石桩复合地基桩土应力比、碎石桩及复合地基极限承载力计算式。实例计算表明:碎石桩复合地基的桩土应力比随置换率的增大和桩周土变形模量的增大而减小,单桩极限承载力和复合地基极限承载力还随三剪统一强度准则中主应力效应参数增大而增大;计算结果与实测资料比较吻合表明本文所提方法有一定的合理性。     

基于双剪统一强度理论的碎石桩复合地基承载及变形性状研究

基于双剪统一强度理论，并利用复合地基中碎石桩与桩周土的竖向位移相等，侧向变形协调与连续的条件，通过弹塑性理论，对碎石桩复合地基的承载及变形性状进行了分析研究，讨论了权系数b的大小对复合地基承载及变形性状的影响，推出了作用在复合地基上的荷载、碎石桩所分担的荷载及加固区压缩量与桩周土的塑性区半径的关系的系列解析算式。提出了对于碎石桩复合地基的设计应该实行承载力和沉降双重控制的设计思想。为验证本方法的可行性，将模型试验的结果与计算结果进行了对比。     

基于双剪统一强度理论的碎石桩复合地基承载及变形性状研究

基于双剪统一强度理论,并利用复合地基中碎石桩与桩周土的竖向位移相等,侧向变形协调与连续的条件,通过弹塑性理论,对碎石桩复合地基的承载及变形性状进行了分析研究,讨论了权系数b的大小对复合地基承载及变形性状的影响,推出了作用在复合地基上的荷载、碎石桩所分担的荷载及加固区压缩量与桩周土的塑性区半径的关系的系列解析算式。提出了对于碎石桩复合地基的设计应该实行承载力和沉降双重控制的设计思想。为验证本方法的可行性,将模型试验的结果与计算结果进行了对比。     

基于三剪统一屈服准则的灰土挤密桩特性分析

以平面应变假设为前提,基于三剪统一屈服准则分析桩周土体应力情况,考虑中间主应力、各参数对塑性区发展及极限荷载的影响,推导出孔壁挤压力与塑性挤密半径的表达式。同时在孔径、深度、粘聚力以及内摩擦角不同的情况下,分析挤压力和塑性挤密半径的关系曲线。结果表明,挤压力相同时,孔径越大,塑性挤密半径越大;深度越大,塑性挤密半径越小。当其他参数及塑性挤密半径一定,粘聚力越大,挤压力越大;而内摩擦角越大,挤压力越小。 更多还原     

环向加筋碎石桩极限承载力计算方法

土工合成材料环向加筋碎石桩与传统碎石桩相比具有更高的桩身强度,其承载力通常由桩身强度控制,因此环向加筋碎石桩桩身强度的计算对工程设计具有重要的意义。文中考虑土工合成材料环向加筋作用和桩周土附加应力影响,推导了环向加筋碎石桩桩身强度的计算方法,进而建立了由桩身强度确定的单桩承载力的计算方法,结合数值分析对其承载力解析解进行修正,研究成果可为环向加筋碎石桩复合地基承载力设计提供依据。     

基于滑移线理论考虑桩端摩擦的桩端阻力计算

针对传统桩端阻力计算未考虑中间主应力以及桩端粗糙程度的缺陷,基于一定的滑移线场假设,建立滑移线场,同时考虑中间主应力和桩端粗糙程度的影响,运用滑移线的基本性质,推导出被动区的积分常数,再由主动区的受力情况推导出该区的积分常数,运用同一滑移线上的积分常数相等的性质,推导出既考虑中间主应力又考虑桩端粗糙程度的桩端阻力计算公式。该公式在桩端完全光滑时,可退化为Prandtl解,并且随着b值和桩端粗糙程度的增大,桩端阻力随之增大,与实际情况相符。推导出的公式能够灵活运用于工程实际情况。     

薄壁圆筒在双剪统一强度理论下的统一解

采用俞茂宏统一强度理论，分析了高压薄壁圆筒在三向应力状态下的极限荷载，得出了统一解形式，常用的Tresca、Mises、Mohr-Coulomb和双剪强度理论解等均为该解的特例。利用此解可以合理地得出不同材料的相应解，它既适用于拉压强度相等的材料，也适用于拉压强度不相等的材料，并且能充分发挥材料的性能，从而减轻结构质量，取得多方面的效益。说明双剪统一强度理论对于承受内压的薄壁圆筒的理论计算有非常好的适用性，为承受内压的薄壁圆筒的分析计算提供了一定的理论依据。     

基于三剪统一强度准则的隧道围岩抗力系数计算

基于三剪统一强度准则对隧道围岩抗力系数进行了分析,并导出了围岩抗力系数的计算公式。在表征岩石的强度和变形特征时采用了三剪统一强度准则以反映中间主应力对岩石强度和变形的影响,在描述隧道围岩塑性区内的应力状态时,采用中间主应力参数法来表达不同岩体可能具有的不同塑性区应力状态。计算实例表明：隧道围岩的中间主应力对隧道围岩抗力系数有影响,考虑中间主应力效应后所得的隧道围岩抗力系数增大。     

基于统一滑移线场理论的边坡稳定分析

应用统一滑移线场理论，研究了刚塑性体平面应变问题和空间轴对称问题的滑移线场理论的控制方程，给出了平面应变和轴对称下的统一滑移线场理论，并推导出典型边坡和路基极限荷载的统一解，当取不同的参数b及a时，该统一解退化为Mohr-Coulomb解和Tresca、Mises解，它能适用于不同的材料和不同的受力情况，对充分发挥材料的潜力，有重要的工程应用价值。     

双剪统一强度理论下钢管混凝土承载力的理论分析及试验研究

制作了25个钢管混凝土试件,进行了钢管混凝土试件的轴心受压和偏心受压试验,得出了其荷载变形曲线及极限荷载,以双剪统一强度理论为基础,推导出钢管混凝土核心混凝土抗压强度的计算公式,并进行了钢管混凝土承载力的理论计算,所得理论结果与试验结果基本一致,说明双剪统一强度理论对于钢管混凝土的理论计算有非常好的适用性,为钢管混凝土的分析计算提供了一定的理论依据.     

三剪统一屈服准则在柱形孔扩张问题中的应用

基于三剪统一屈服准则,通过用3条折线来描述土体的本构特征,对柱形孔扩张问题进行分析,考虑岩土材料的软化和剪胀特性,推导出柱形孔扩张问题下的应力场、应变场、扩张压力、塑性区半径的解析解。算例表明,临界扩孔压力随土的软化程度的减小而增大,在一定剪胀和软化程度下,临界扩孔压力随b的增大而增大。     

基于三剪屈服准则的材料弹塑性统一本构方程

为了改进双剪统一强度理论公式的分段表达,克服双剪统一弹塑性本构模型在θ=θb点上的双重滑移角现象,考虑十二面体单元上所有三个主剪应力共同作用的三剪屈服准则建立了材料的弹塑性统一本构方程,该弹塑性统一本构方程适合于服从Tresca屈服准则到Von Mises屈服准则的全部材料。     

碎石桩复合地基承载力的理论探讨

本文从单桩荷载的试验受力过程的力学特征出发,给出了桩顶荷载的传递规律。应用这一规律导出特定桩参数下碎石桩本身的受力特征及与桩顶荷载的关系,并由此提出单桩极限破坏的几种可能性及理论计算公式。在此基础上进一步讨论了刚性基础下群桩共同作用的性质及相应的计算方法,同时对桩参数的选取给予适当的评价.     

三剪应力统一屈服准则研究

为克服单剪屈服准则仅考虑最大主切应力和双剪准则只考虑两个较大主切应力的缺点，以菱形十二面单元体为依据，同时考虑单元体上的三个主切应力τ13、τ12、和τ23、对材料屈服的影响，认为这三者的组合达到某一极值时，材料即出现屈服．提出了三剪应力统一屈服准则，三剪屈服准则可更大限度地发挥材料的强度潜力．该屈服准则比单剪屈服准则和双剪屈服准则更具有一般性．它还可以考虑单元体上所作用的全部剪应力的不同组合，从而构成外凸和非凸两大族屈服面．     

三剪统一强度理论在轴对称混凝土板冲切问题中的应用

采用三剪统一强度理论作为混凝土的破坏准则,求解了轴对称混凝土板的冲切破坏强度,得出强度理论参数b对冲切强度影响曲线。结果表明强度理论参数b的取值不同,冲切破坏荷载的取值也不同,对于一定的板厚,破坏荷载随着b值的增大而增大。Mohr-Coulomb为其特殊情况的解,与Mohr-Coulomb准则相比,三剪强度统一准则的计算结果更接近试验值和实际值。     

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     

基于双剪统一强度理论的FRP约束混凝土的承载力

外包纤维复合材料(FRP)约束混凝土,可以有效的提高混凝土的承载力和延性.本文系统总结了几种较为典型的FRP约束混凝土承载力的计算方法,通过对已有大量试验研究结果的分析,指出FRP约束混凝土的性能主要取决于FRP对混凝土的约束效果.根据双剪统一强度理论和静力平衡条件,建立了FRP约束混凝土的承载力的计算模型.该模型反映双向FRP约束混凝土的特点,主要考虑了约束效应系数、非约束混凝土的强度以及FRP材料的性能等因素对约束混凝土承载力的影响.模型计算结果与试验数据吻合较好.     

实空心钢管混凝土抗剪承载力统一计算方法

抗剪承载力是钢管混凝土在复杂受力设计时需要考虑的关键问题之一,但是目前实心和空心钢管混凝土的抗剪承载力公式不连续.为了建立统一的计算方法,首先建立了钢管混凝土在纯剪作用下的有限元模型并进行了试验验证,在此基础上分析了空心率对钢管混凝土抗剪承载力的影响规律.基于极限平衡方法推导了实空钢管混凝土在纯剪下的承载力理论公式,并结合有限元对理论公式进行了参数标定.最终给出了实空心钢管混凝土完全统一的抗剪承载力计算公式,并收集了相关试验数据对公式进行验证,证明了统一公式的有效性.该工作将为实空心钢管混凝土的统一设计提供参考.     

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     

双剪统一强度理论在水泥土材料中的应用

水泥土是一种新型的建筑材料,它的性质与土、混凝土有些相似,又不同于土与混凝土.详细讨论了水泥土的各种强度理论,包括传统的强度理论和双剪统一强度理论.推导了适合水泥土的强度准则计算公式,为水泥土的有限元分析提供了理论支持.