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统一强度理论的发展及其在土木水利等工程中的应用和经济意义 被引量:28
1
作者 俞茂宏 Oda Y +12 位作者 盛谦 沈俊 顾金才 李小春 李庆斌 周小平 蒋锁红 张永兴 董毓利 刘继明 景宏君 Yoshimine M 徐栓强 《建筑科学与工程学报》 CAS 2005年第1期24-41,共18页
统一强度理论是在中国本土原创产生和发展起来的关于材料强度和结构强度的系统新理论。它从连续统力学最基本的单元体力学模型开始,到数学建模方法,理论公式的表述,以及一系列新的理论公式都不同于以往的各种理论。它将以往各种适合于... 统一强度理论是在中国本土原创产生和发展起来的关于材料强度和结构强度的系统新理论。它从连续统力学最基本的单元体力学模型开始,到数学建模方法,理论公式的表述,以及一系列新的理论公式都不同于以往的各种理论。它将以往各种适合于某一类材料的单一强度理论推进为可以适合于多种材料的统一强度理论。经过40多年的发展,它不仅自己形成了系统的理论,而且将很多著名的理论包容其中,形成了范围更宽广、功能更强大的理论体系。由于它具有一个统一的力学模型,清晰的物理意义,简单的线性数学表述式,能反映材料的基本特性,即SD效应(不同的抗拉强度和抗压强度)、静水应力效应、正应力效应、中间主应力效应和中间主剪应力效应,以及结构强度分析的破坏准则效应,并且与现有的实验数据相吻合,能容易地适合许多新情况;此外,统一强度理论既容易用来取得解析解,也容易用于计算机程序取得数值解。统一强度理论已被推广应用于很多领域。在连续介质和工程应用的框架下对统一强度理论的发展及其在土木工程中的应用和经济意义进行较为系统的小结。 展开更多
关键词 统一强度理论 经济意义 应力效应 水利 结构强度分析 力学模型 理论公式 连续统力学 计算机程序 材料强度 建模方法 理论体系 物理意义 数学表述 抗压强度 抗拉强度 sD效应 破坏准则 实验数据 推广应用 土木工程 工程应用
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统一平面应变滑移线场理论 被引量:117
2
作者 俞茂宏 杨松岩 +1 位作者 刘春阳 刘剑宇 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 1997年第2期14-26,共13页
本文提出了一种基于双剪统一强度理论的统一平面应变滑移线场理论.本理论充分考虑了各种不同材料的中间主应力效应,是一种完全意义上的统一理论.各种基于其他强度理论,如Tresea,Mises和Mohr-Coulomb等的平面应变正交或非正交滑移线场理... 本文提出了一种基于双剪统一强度理论的统一平面应变滑移线场理论.本理论充分考虑了各种不同材料的中间主应力效应,是一种完全意义上的统一理论.各种基于其他强度理论,如Tresea,Mises和Mohr-Coulomb等的平面应变正交或非正交滑移线场理论均是本理论的特例,并且可以通过不同的加权参数b而构成一系列新的理论.本文讨论了基于刚塑性的Prandtl-Reuss假设的平面应变滑移线场理论的应用范围,证明了该假设可以由Mises屈服条件和相关联流动法则推导得出.本文还通过引入中间主应力系数m,首次提出了另外一条比刚塑性Prandtl-Reuss假设更宽的假设来反映体积可以(或不可以)压缩的材料的中间主应力,该中间主应力即是z方向的主应力.我们通过试验和弹塑性有限单元方法验证了本统一理论的正确性.本理论可以很容易地应用到众多工业领域如金属塑性成型、地基承载力预测、边坡稳定性预测等.由于双剪统一强度理论的通用性和优越性已被逐渐认识,因此,平面应变统一滑移线场理论可以应用于各种工程材料,尤其对在土木工程中广泛应用的、具有强烈中间主应力依赖性的岩土类材料,本理论会更显示出其优越性. 展开更多
关键词 平面应变 滑移线场理论 强度理论 工程材料力学
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双剪统一弹塑性本构模型及其工程应用 被引量:30
3
作者 俞茂宏 杨松岩 +1 位作者 范寿昌 冯达清 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第6期2-10,共9页
本文提出了基于俞茂宏统一强度理论的双剪统一相关和非相关流动的弹塑性本构模型,并给出了该统一弹塑性本构模型的有限元实施方法。重点讨论了所谓“奇异屈服面”奇异性的处理方法,定义了两类不同类型的奇异形式,给出了它们的不同处... 本文提出了基于俞茂宏统一强度理论的双剪统一相关和非相关流动的弹塑性本构模型,并给出了该统一弹塑性本构模型的有限元实施方法。重点讨论了所谓“奇异屈服面”奇异性的处理方法,定义了两类不同类型的奇异形式,给出了它们的不同处理方法。该方法既直观、简单又便于有限元的实施,它对于其它类型“奇异屈服面”角点奇异性的处理同样适用。应用基于该统一弹塑性本构模型的有限元程序UEPP(UnifiedElasto-PlasticfiniteelementProgram),验证了作者提出的双剪统一弹塑性本构模型及其实施方法的正确性。统一强度理论和双剪统一弹塑性本构模型可以广泛应用于各种土木、机械、航空和岩土工程的结构分析。 展开更多
关键词 弹塑性本构模型 流动法则 结构分析 岩土工程
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一个新的普遍形式的强度理论 被引量:20
4
作者 俞茂宏 刘凤羽 +1 位作者 刘锋 李跃明 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 1990年第1期34-40,共7页
本文在提出新的力学模型的基础上,考虑全部应力分量及材料强度性质在π平面和拉伸及压缩子午线上的不同变化规律,得出适用于描述材料在全部复杂应力状态下破坏规律的一个新的普遍形式的强度理论。将其角隅光滑化,得出双剪应力五参数准... 本文在提出新的力学模型的基础上,考虑全部应力分量及材料强度性质在π平面和拉伸及压缩子午线上的不同变化规律,得出适用于描述材料在全部复杂应力状态下破坏规律的一个新的普遍形式的强度理论。将其角隅光滑化,得出双剪应力五参数准则角隅模型。结果表明,近年来国内外提出的一些著名强度理论和多参数准则可以作为本文结果的特例或逼近。 展开更多
关键词 材料力学 强度理论
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统一强度理论的又一重要推广 被引量:6
5
作者 俞茂宏 张永强 杨松岩 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第12期108-110,共3页
统一强度理论,由于其理论模型清晰合理、数学表达式简洁完美、应用范围广泛而受到重视,并成功地推广为统一弹塑性本构模型、塑性平面应变统一滑移线场理论和多种实际问题的研究.文中进一步将统一强度理论推广为塑性平面应力特征线场... 统一强度理论,由于其理论模型清晰合理、数学表达式简洁完美、应用范围广泛而受到重视,并成功地推广为统一弹塑性本构模型、塑性平面应变统一滑移线场理论和多种实际问题的研究.文中进一步将统一强度理论推广为塑性平面应力特征线场问题,指出了它的推广思路、应用的可能性以及建立塑性平面应力统一特征线场理论的意义. 展开更多
关键词 统一强度理论 统一滑移线场 统一特征线场
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塑性平面应力问题的统一特征线场理论 被引量:4
6
作者 俞茂宏 张永强 李建春 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第4期1-4,共4页
文中提出的塑性平面应力问题极限分析的统一特征线场理论,可以广泛适用于不同性质的各类材料,包括各类拉压强度相等的和不相等的各种金属类材料和非金属类材料.统一特征线场理论充分考虑了各种不同材料的中间主应力效应,建立起了各... 文中提出的塑性平面应力问题极限分析的统一特征线场理论,可以广泛适用于不同性质的各类材料,包括各类拉压强度相等的和不相等的各种金属类材料和非金属类材料.统一特征线场理论充分考虑了各种不同材料的中间主应力效应,建立起了各种特征线场之间的定量关系,形成了一个系统的理论,现有的特征线场均为文中统一理论的特例.该统一特征线场理论还可以构造出一系列新的特征线场.用文中的理论进行分析能更好地与实验结果相吻合,并且可以方便地用于解决众多工程实际问题. 展开更多
关键词 塑性平面应力 统一特征线场 平面应力 极限分析
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双剪弹塑性模型及其在土工问题中的应用 被引量:7
7
作者 俞茂宏 孟晓明 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第3期71-75,共5页
一、前言 在土的弹塑性模型中,最著名并广为应用的为Mohr-Coulomb模型(以下简称M-C模型)和Drucker-Prager模型(以下简称D-P模型),近年又提出了Lade-Duncan模型(以下简称L-D模型)。它们都具有各自的特点,也分别存在一些不足。 1.M-... 一、前言 在土的弹塑性模型中,最著名并广为应用的为Mohr-Coulomb模型(以下简称M-C模型)和Drucker-Prager模型(以下简称D-P模型),近年又提出了Lade-Duncan模型(以下简称L-D模型)。它们都具有各自的特点,也分别存在一些不足。 1.M-C模型:没有考虑中间主应力σ2的影响,求得的极限载荷偏小,根据D-C模型计算的变形过大,与实验不符。 展开更多
关键词 弹塑性模型 本构模型
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岩土类材料的统一强度理论及其应用 被引量:315
8
作者 俞茂宏 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第2期1-10,共10页
岩土类材料的强度理论是土木、水利、铁道、矿业等工程中的一个重要的基本问题。以往各种强度理论一般只适用于某一类特定的材料。本文对材料强度理论不作任何假设(如外凸性等),直接根据材料单向拉伸和单向压缩强度极限(也可用岩土... 岩土类材料的强度理论是土木、水利、铁道、矿业等工程中的一个重要的基本问题。以往各种强度理论一般只适用于某一类特定的材料。本文对材料强度理论不作任何假设(如外凸性等),直接根据材料单向拉伸和单向压缩强度极限(也可用岩土工程中常用的材料强度参数C_0和φ),从一个统一的单元体模型出发,考虑所有应力分量以及它们对材料破坏的不同影响,建立一个能够适用于各类材料的统一强度理论和统一形式的数学表达式。它包含了现有各种主要强度理论和一些尚未表达过的新的强度理论。按统一强度理论表达式得出的两大族8种强度准则可以适用于各种岩土类材料,并可由此蜕化得出两族适用于金属材料的统一形式屈服准则。 展开更多
关键词 岩土材料 强度理论 双剪强度理论
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考虑各向异性损伤的统一弹塑性损伤模型 被引量:2
9
作者 范文 闫芙蓉 俞茂宏 《西安建筑科技大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2009年第3期304-311,318,共9页
采用基于连续介质热力学与连续介质力学的宏观唯象理论的研究方法,引入俞茂宏相当应力,建立了各向异性损伤的统一弹塑性损伤模型和损伤演变相当应力模型,该模型考虑了材料的拉压异性与中间主应力效应,并将静水应力效应与偏应力效应分开... 采用基于连续介质热力学与连续介质力学的宏观唯象理论的研究方法,引入俞茂宏相当应力,建立了各向异性损伤的统一弹塑性损伤模型和损伤演变相当应力模型,该模型考虑了材料的拉压异性与中间主应力效应,并将静水应力效应与偏应力效应分开考虑,符合从岩土到金属等各种材料实际,具有很广泛的实用性. 展开更多
关键词 损伤力学 统一弹塑性损伤模型 各向异性损伤 俞茂宏相当应力
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复杂应力下混凝土疲劳强度的试验研究 被引量:3
10
作者 俞茂宏 赵均海 +3 位作者 郑树俊 董文山 张春燕 张宁 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第3期89-92,共4页
在静载强度试验的基础上,进行了3个系列混凝土薄壁管试件在(σ,τ)复杂应力状态下的疲劳强度试验.以双剪应力强度理论作为(σ,τ)状态的静载强度标准,对沿(σ,τ)系(从原点引出的)射线方向的疲劳荷载,以该方向的静强值... 在静载强度试验的基础上,进行了3个系列混凝土薄壁管试件在(σ,τ)复杂应力状态下的疲劳强度试验.以双剪应力强度理论作为(σ,τ)状态的静载强度标准,对沿(σ,τ)系(从原点引出的)射线方向的疲劳荷载,以该方向的静强值进行规范化处理,使所得的SlogN关系有较好的规律性.由试验结果及文献分析,提出了一个描述(σ,τ)状态下疲劳强度的经验预测式. 展开更多
关键词 多轴疲劳 双剪强度理论 混凝土 疲劳强度
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材料力学中强度理论内容的历史演变和最新发展 被引量:8
11
作者 俞茂宏 何丽南 《力学与实践》 CSCD 北大核心 1991年第2期59-61,共3页
1.引言材料力学是一门基础技术课.一般认为基础技术课较为成熟、变化较慢、进展较为艰难.但实际中材料力学的某些内容是在不断变化和革新的.生产实践和科学研究的新成果是材料力学不断充实的源泉.我们以强度理论一章的内容为例,分析了1... 1.引言材料力学是一门基础技术课.一般认为基础技术课较为成熟、变化较慢、进展较为艰难.但实际中材料力学的某些内容是在不断变化和革新的.生产实践和科学研究的新成果是材料力学不断充实的源泉.我们以强度理论一章的内容为例,分析了1867年巴罗父子的材料力学、1885至1912年连续十版的 展开更多
关键词 材料力学 强度理论
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结构塑性区观察的计算机图象处理 被引量:1
12
作者 俞茂宏 杨鸿森 +2 位作者 曾文兵 朱海安 刘剑宇 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第2期121-122,共2页
1 新方法的提出塑性变形的实验研究对于材料塑性本构理论研究和金属成形、结构塑性极限分析等都具有重要的意义.多年来人们提出了多种塑性变形的实验方法,如金属腐蚀法、光塑性法、座标网格法、云纹法等,它们都具有各自的特点,但实验方... 1 新方法的提出塑性变形的实验研究对于材料塑性本构理论研究和金属成形、结构塑性极限分析等都具有重要的意义.多年来人们提出了多种塑性变形的实验方法,如金属腐蚀法、光塑性法、座标网格法、云纹法等,它们都具有各自的特点,但实验方法都比较复杂,需要专门的技术和设备. 观察结构塑性区的新方法是利用某种聚合物在塑性变形时由于“银纹化”或“混浊化”而形成的色变现象.这是作者在1965年为铁路桥梁的新型塑料滑动垫进行试验时所观察到的。 展开更多
关键词 结构塑性区 计算机 图像处理
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塑性力学教学中的三个新概念 被引量:1
13
作者 俞茂宏 《力学与实践》 CSCD 北大核心 1992年第6期54-55,共2页
文中就作者提出的双剪应力屈服准则、双剪应力状态参数和双纯剪切应力状态等三个新问题,从教学方面进行了探讨.1.前言70年代以前的塑性力学和材料力学中只包含Tresca 屈服准则和 Mises 屈服准则.从八十年代初的王仁教授等的《塑性力学... 文中就作者提出的双剪应力屈服准则、双剪应力状态参数和双纯剪切应力状态等三个新问题,从教学方面进行了探讨.1.前言70年代以前的塑性力学和材料力学中只包含Tresca 屈服准则和 Mises 屈服准则.从八十年代初的王仁教授等的《塑性力学基础》开始,以后。 展开更多
关键词 塑性力学 教学 概念
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HTPB复合固体推进剂含损伤和老化本构研究 被引量:26
14
作者 阳建红 俞茂宏 +2 位作者 侯根良 王佑君 吕秋娟 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期509-512,共4页
通过热氧老化实验、声发射损伤检测实验和蠕变柔量测试实验确定HTPB复合固体推进剂非线性本构 关系,并与Schapery非线性本构方程进行比较。结果表明,含损伤老化模型较好地解释了HTPB复合固体推进剂的 非线性特性,可以应用分析HTPB复合... 通过热氧老化实验、声发射损伤检测实验和蠕变柔量测试实验确定HTPB复合固体推进剂非线性本构 关系,并与Schapery非线性本构方程进行比较。结果表明,含损伤老化模型较好地解释了HTPB复合固体推进剂的 非线性特性,可以应用分析HTPB复合固体推进剂的力学特性。 展开更多
关键词 复合固体推进剂 端羟基聚丁二烯推进剂 非线性结构分析 本构方程 损伤 老化
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中国古代木结构有限元动力分析 被引量:53
15
作者 赵均海 俞茂宏 +1 位作者 杨松岩 孙家驹 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第1期32-35,共4页
通过对我国古建筑木结构的结构特性研究,提出了将榫卯和斗拱简化为变刚性连接,用三维动力弹塑性有限元分析,得出了我国古建筑木结构的典型代表西安东门城楼的固有频率、振型。在ElCentro波作用下分析给出了轴力、加速度和位移等的时... 通过对我国古建筑木结构的结构特性研究,提出了将榫卯和斗拱简化为变刚性连接,用三维动力弹塑性有限元分析,得出了我国古建筑木结构的典型代表西安东门城楼的固有频率、振型。在ElCentro波作用下分析给出了轴力、加速度和位移等的时程响应曲线,讨论了变刚度单元的刚度系数的影响,为古建筑研究提供了一种新的分析模型。 展开更多
关键词 木结构 变刚性连接 动力有限元 结构特性 古建筑
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型钢混凝土粘结滑移性能研究 被引量:33
16
作者 郑山锁 杨勇 +2 位作者 薛建阳 俞茂宏 赵鸿铁 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第4期47-51,共5页
根据国内外有关型钢混凝土粘结滑移的试验研究资料 ,分析了型钢混凝土粘结滑移机理和影响型钢混凝土粘结性能的各因素 ,并从型钢混凝土保护层开裂的角度 ,根据力扩散角度原理 ,建立了型钢混凝土临界保护层的确定方法。提出了型钢混凝土... 根据国内外有关型钢混凝土粘结滑移的试验研究资料 ,分析了型钢混凝土粘结滑移机理和影响型钢混凝土粘结性能的各因素 ,并从型钢混凝土保护层开裂的角度 ,根据力扩散角度原理 ,建立了型钢混凝土临界保护层的确定方法。提出了型钢混凝土粘结强度的计算原理和公式 ,并在此基础上建立了型钢混凝土局部粘结破坏和整体粘结破坏极限荷载的计算公式 ,并与相关试验结果进行了对比 ,吻合较好。最后从弹性力学的角度 ,推导了沿型钢混凝土锚固长度上的粘结应力与相对滑移之间的粘结滑移t 展开更多
关键词 型钢混凝土 粘结强度 粘结滑移 本构关系
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基础滑移隔震房屋结构设计与工程应用的理论研究 被引量:14
17
作者 熊仲明 俞茂宏 +3 位作者 王清敏 丰定国 税浩旭 税国斌 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2003年第3期50-54,88,共6页
本文进行了隔震体系限位耗能元件的弹塑性分析 ,利用多层砖房的足尺结构进行了滑移结构动力特性试验。通过对隔震房屋有限位装置的恢复力特性的研究 ,提出了多层砖房隔震结构的恢复力计算模型 ,编制了隔震结构的分析程序 ,提出了基础滑... 本文进行了隔震体系限位耗能元件的弹塑性分析 ,利用多层砖房的足尺结构进行了滑移结构动力特性试验。通过对隔震房屋有限位装置的恢复力特性的研究 ,提出了多层砖房隔震结构的恢复力计算模型 ,编制了隔震结构的分析程序 ,提出了基础滑移隔震房屋结构设计的构造措施和减震效果试推检验方法。实际工程算例表明 ,滑移隔震结构较基础固定结构有较好的抗震性能 ,在设计中可降低设计烈度二度进行隔震设计。 展开更多
关键词 基础滑移 隔震房屋 结构设计 限位耗能元件 砖房 足尺结构 动力特性 有限位装置 恢复力特性
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加筋土挡墙土压力及土压力系数分布规律研究 被引量:25
18
作者 高江平 俞茂宏 +1 位作者 胡长顺 陈忠达 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期582-584,共3页
通过对加筋土挡墙大型模型试验土压力测试分析,提出加筋土挡墙的土压力系数应区分为填土自重土压力系数和超载土压力系数。自重土压力系数在墙顶为主动土压力系数,至墙底为静止土压力系数,其间按直线规律变化;超载土压力系数随超载的大... 通过对加筋土挡墙大型模型试验土压力测试分析,提出加筋土挡墙的土压力系数应区分为填土自重土压力系数和超载土压力系数。自重土压力系数在墙顶为主动土压力系数,至墙底为静止土压力系数,其间按直线规律变化;超载土压力系数随超载的大小而变化,按从小到大的顺序分别取值Ka,2Ka,2.5Ka和3Ka,它们沿墙高均近似取为常数。土压力系数与土压力数值大小的变化规律相一致。 展开更多
关键词 加筋土挡墙 土压力 土压力系数 分布规律
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粘性土的弹粘塑性本构方程及其应用 被引量:14
19
作者 廖红建 俞茂宏 +1 位作者 赤石胜 朱博鸿 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第2期41-44,共4页
从常规试验成果出发,用弹粘塑性应力-应变-时间本构方程来描述粘性土的剪胀特性和时间效应。并采用Perzyna的粘塑性方程,结合关联和不相关联流动法则,建立应力-应变-时间关系,对粘性土的有效应力路径特别是塑性区的剪胀... 从常规试验成果出发,用弹粘塑性应力-应变-时间本构方程来描述粘性土的剪胀特性和时间效应。并采用Perzyna的粘塑性方程,结合关联和不相关联流动法则,建立应力-应变-时间关系,对粘性土的有效应力路径特别是塑性区的剪胀特性和应力-应变关系的时间依存性进行了数值模拟计算,得出了与试验相近的结果。通过计算结果和试验结果的对比分析,探讨了该计算模型的合理性和可行性。 展开更多
关键词 剪胀性 弹粘塑性模型 本构方程 时间效应 粘性土
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基于统一强度理论的地基极限承载力公式 被引量:29
20
作者 范文 白晓宇 俞茂宏 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期1617-1622,共6页
现有的地基临塑荷载及极限承载力公式均以Mohr-Coulomb强度理论为基础建立的,没有考虑中间主应力的效应,其计算结果一般偏小,没有充分发挥土体强度潜能。基于统一强度理论考虑中间主应力的影响,以Terzaghi公式的假设与原理为基础,导出... 现有的地基临塑荷载及极限承载力公式均以Mohr-Coulomb强度理论为基础建立的,没有考虑中间主应力的效应,其计算结果一般偏小,没有充分发挥土体强度潜能。基于统一强度理论考虑中间主应力的影响,以Terzaghi公式的假设与原理为基础,导出地基极限承载力公式的一般形式,太沙基地基极限承载力公式是其特例。由于考虑中间主应力的影响,计算的地基承载力比太沙基地基极限承载力要大,可发挥土体的强度潜能,得到一系列的解答。 展开更多
关键词 强度理论 统一强度理论 极限承载力 中间主应力
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