双剪统一边界面塑性本构模型的有限差分算法及其数值验证 |
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引用本文: | 康孝森,廖红建,黄强兵,王作辰,马宗源.双剪统一边界面塑性本构模型的有限差分算法及其数值验证[J].岩石力学与工程学报,2023(1):65-75. |
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作者姓名: | 康孝森 廖红建 黄强兵 王作辰 马宗源 |
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作者单位: | 1. 长安大学地质工程系;2. 西安交通大学土木工程系;3. 西安理工大学岩土工程研究所 |
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基金项目: | 国家自然科学基金资助项目(42041006,42102317,51879212)~~; |
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摘 要: | 双剪统一边界面塑性本构模型(BUST模型)能反映低偏应力水平下岩土材料的塑性应变累积行为,这不同于经典双剪统一弹塑性本构模型。为了将BUST模型应用于滑坡或边坡的静、动力响应分析,构建并编译了BUST模型的有限差分算法,且通过数值模拟分析验证了该算法的可靠性。首先,推导BUST模型在一般应力空间和主应力空间的有限差分计算格式,给出了边界面、加载面、映射变量、塑性乘子、塑性修正、角点奇异性处理等的具体数学形式;其次,编写BUST模型的C++程序,并在FLAC3D软件平台开展一系列数值计算,比较BUST模型与双剪统一弹塑性本构模型结果差异性,预测软岩三轴剪切应力–应变关系,模拟黄土–泥岩边坡坡体内部加速度响应。结果表明所构建的双剪统一边界面塑性本构模型有限差分算法计算结果可靠,可用于分析边坡或滑坡的静、动力响应。
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关 键 词: | 边坡工程 统一强度理论 边界面塑性 本构模型 FLAC3D 数值模拟 |
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