砂土各向异性对挡土墙抗震性能影响数值分析 被引量：5

1

作者 明海燕 李相崧 Y.F.Dafalias 《深圳大学学报（理工版）》 EI CAS 北大核心 2007年第3期221-227,共7页

指出相同砂土在不排水三轴拉伸条件下测得的临界状态强度远低于在三轴压缩条件下的强度,这归因于土的各向异性.挡土墙在地震作用下变形与破坏的程度与填土的临界状态强度密切相关.正确估计土的强度对于评价挡土墙的抗震性能具有重要意义... 指出相同砂土在不排水三轴拉伸条件下测得的临界状态强度远低于在三轴压缩条件下的强度,这归因于土的各向异性.挡土墙在地震作用下变形与破坏的程度与填土的临界状态强度密切相关.正确估计土的强度对于评价挡土墙的抗震性能具有重要意义.对于受被动土压力作用的挡土墙,如果不考虑土的各向异性,可能会过高估计土的临界状态强度,即土液化后能够提供的被动土压力的大小,从而过高估计挡土墙的安全储备.对挡土墙抗震性能进行完全耦合有效应力分析,计算结果表明:对于受被动土压力作用的挡土墙,砂土内在各向异性对其抗震性能影响显著;对于受主动土压力作用的挡土墙影响轻微. 展开更多

关键词 挡土墙 抗震性能 砂土液化 砂土内在各向异性 土压力 本构模型 完全耦合分析

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砂土内在各向异性的本构模拟 被引量：6

2

作者 明海燕 李相崧 Y.F.Dafalias 《深圳大学学报（理工版）》 EI CAS 北大核心 2007年第4期331-338,共8页

基于砂土的应力-应变-强度关系受土骨架结构朝向和主应力方向间相对关系影响,相同状态砂土在三轴压缩条件下剪切膨胀,在三轴拉伸条件下剪切收缩的研究.介绍一个模拟砂土内在各向异性的本构模型.模型采用描述材料内在各向异性的二阶对称... 基于砂土的应力-应变-强度关系受土骨架结构朝向和主应力方向间相对关系影响,相同状态砂土在三轴压缩条件下剪切膨胀,在三轴拉伸条件下剪切收缩的研究.介绍一个模拟砂土内在各向异性的本构模型.模型采用描述材料内在各向异性的二阶对称组构张量和各向异性状态变量(组构张量和应力张量的联合不变量)描述土的各向异性.在e-p平面,临界状态线不固定,而与各向异性状态变量相关.塑性模量也与各向异性状态变量相关.模型能在很大应力和密度变化范围内模拟砂土的剪缩和剪胀行为,特别是主应力方向和土骨架结构朝向间夹角对砂土性质的影响.模拟结果与实验数据吻合. 展开更多

关键词 砂土 各向异性 本构模型 剪胀性 塑性

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Lower San Fernando土坝破坏及加固的完全耦合分析 被引量：6

3

作者 明海燕 李相菘 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期294-300,共7页

介绍一组关于LowerSanFernando土坝在 1971年SanFernando地震中响应的完全耦合有限元分析 ,利用一新研制的临界状态砂土模型模拟土在各种条件下的响应。分析结果表明 ,在堤坝的上游边坡会发生流动破坏。如果没有下游反压平台 ,堤坝有可... 介绍一组关于LowerSanFernando土坝在 1971年SanFernando地震中响应的完全耦合有限元分析 ,利用一新研制的临界状态砂土模型模拟土在各种条件下的响应。分析结果表明 ,在堤坝的上游边坡会发生流动破坏。如果没有下游反压平台 ,堤坝有可能发生滑向下游的流动破坏。 展开更多

关键词 土坝 本构模型 完全耦合分析 残余强度

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地下水位上升引起斜坡变形的完全耦合分析 被引量：5

4

作者 明海燕 李相崧 张瑞华 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期510-516,共7页

降雨是导致斜坡破坏的主要原因。地表水冲蚀与渗入、地下水运动都可能引发松散斜坡破坏。地下水位上升和地下水在土中渗流引起土体应力状态变化是导致斜坡在降雨过程中或降雨后变形与破坏的关键因素。本文采用完全耦合有效应力分析程序... 降雨是导致斜坡破坏的主要原因。地表水冲蚀与渗入、地下水运动都可能引发松散斜坡破坏。地下水位上升和地下水在土中渗流引起土体应力状态变化是导致斜坡在降雨过程中或降雨后变形与破坏的关键因素。本文采用完全耦合有效应力分析程序和与状态相关的剪胀性砂土模型模拟斜坡因地下水位变化而发生的变形。通过逐步改变初始和终止地下水位间土单元中孔隙水的密度模拟地下水位上升的效应。完全耦合方法可以模拟孔隙水和土骨架间漂浮和渗透的相互作用。本文分别模拟松散斜坡、回填压实斜坡和填石斜坡等3种斜坡的性能。分析结果表明:填土密度和斜坡排水条件是影响斜坡因地下水位上升而变形和破坏的重要因素。 展开更多

关键词 完全耦合 液化 降雨 斜坡

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用于流动液化变形分析的临界状态砂土模型 被引量：3

5

作者 明海燕 李相菘 《深圳大学学报（理工版）》 EI CAS 2004年第2期126-133,共8页

介绍一个用于流动液化变形分析的临界状态砂土模型.该模型的参量与应力和材料状态无关,模型能自动处理材料因过程发展而产生的各种状态变化.对于一种或几种类似的土,参量一经率定,不论材料初始处在松的可液化状态还是紧的剪胀状态,模型... 介绍一个用于流动液化变形分析的临界状态砂土模型.该模型的参量与应力和材料状态无关,模型能自动处理材料因过程发展而产生的各种状态变化.对于一种或几种类似的土,参量一经率定,不论材料初始处在松的可液化状态还是紧的剪胀状态,模型以统一方式模拟材料从起始阶段近似弹性的响应直到趋于临界状态破坏,包括流动液化在内的全程响应,无需在分析过程中人为干预调整模型参量.作者利用完全耦合有限元分析程序SUMDES2D,以Upper San Fernando土坝在1971年地震中的分析为例,示范该模型在流动液化变形分析中的应用. 展开更多

关键词 塑性投影面 本构模型 完全耦合分析 流动液化 剪胀性 砂土模型 临界状态

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二维完全耦合有限元地震分析程序SUMDES2D 被引量：1

6

作者 明海燕 李相菘 《深圳大学学报（理工版）》 EI CAS 2004年第3期224-230,共7页

SUMDES2D是二维完全耦合有限元地震分析程序,可用于分析土工结构在多向振动作用下的地震响应.该程序是基于动量守恒和质量守恒两个物理定律,以及分别描述土骨架、孔隙水和渗流等3个本构关系的有效应力分析程序.程序中嵌入了基于与状态... SUMDES2D是二维完全耦合有限元地震分析程序,可用于分析土工结构在多向振动作用下的地震响应.该程序是基于动量守恒和质量守恒两个物理定律,以及分别描述土骨架、孔隙水和渗流等3个本构关系的有效应力分析程序.程序中嵌入了基于与状态相关的剪胀性的临界状态砂土模型.该程序不仅能给出土结构的总体响应,如位移、孔隙压力和加速度等,且能给出土单元局部的应力路径和应力应变关系.介绍了SUMDES2D的理论推导,举例说明该程序在土坡流动液化变形分析中的应用. 展开更多

关键词 振动 有限元法 完全耦合分析 数值分析 斜坡

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砂土各向异性和不排水剪切特性研究 被引量：21

7

作者 杨仲轩 李相崧 明海燕 《深圳大学学报（理工版）》 EI CAS 北大核心 2009年第2期158-163,共6页

在不同应力路径下,进行三轴和扭剪不排水剪切试验,揭示砂土力学行为与应力路径和各向异性的关系,并对砂土的细观结构和各向异性进行量化.研究结果表明,砂土的力学特性受材料各向异性和应力各向异性耦合影响.砂土各向异性的量化研究和力... 在不同应力路径下,进行三轴和扭剪不排水剪切试验,揭示砂土力学行为与应力路径和各向异性的关系,并对砂土的细观结构和各向异性进行量化.研究结果表明,砂土的力学特性受材料各向异性和应力各向异性耦合影响.砂土各向异性的量化研究和力学试验结果为后续本构模型发展提供了依据. 展开更多

关键词 砂土 各向异性 本构特性 不排水剪切

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可液化地基单桩基础离心机模型试验的三维数值分析 被引量：3

8

作者 包小华 刘志鹏 +3 位作者 徐长节 苏栋 明海燕 谢雄耀 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第A01期53-63,共11页

文章通过三维水土耦合动-静一体有限元程序DBLEAVES对饱和砂土地基(Dr=40%)单桩基础的离心机模型试验进行模型试验相对应的原型三维有限元数值模拟和分析。对比分析小震(峰值加速度0.08g)和大震(峰值加速度0.47g)情况下的土体加速度、... 文章通过三维水土耦合动-静一体有限元程序DBLEAVES对饱和砂土地基(Dr=40%)单桩基础的离心机模型试验进行模型试验相对应的原型三维有限元数值模拟和分析。对比分析小震(峰值加速度0.08g)和大震(峰值加速度0.47g)情况下的土体加速度、超静孔隙水压、沉降位移以及桩身弯矩等变化规律。其中,地基土的性质采用应力诱导各向异性的交变移动弹塑性模型模拟,基桩采用弹性梁单元模型模拟。结果表明:①超静孔隙水压会'隔断'振动波的传递,当土体接近完全液化时,土表面峰值加速度会明显小于输入波峰值加速度,而当超静孔隙水压比较小时,土表面加速度相对于输入波则可能会放大;②地震时所达到的最大超静孔隙水压比是地基土沉降量的主要因素之一,且一大部分沉降发生在震后的孔压消散期;③数值模拟与模型试验结果的对比分析表明,交变移动模型可以较好地反映土体在交变荷载下的动力响应特性,验证了所采用的DBLEAVES程序和有限元方法的有效性。 展开更多

关键词 砂土液化 数值模拟 交变移动模型 三维水土耦合

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热弹塑性土体本构模型及在多场耦合数值模拟中的应用 被引量：5

9

作者 包小华 熊勇林 +1 位作者 崔宏志 明海燕 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第4期577-585,共9页

采用热等效应力的概念,提出一种新的热弹塑性饱和/非饱和土本构模型,其在正常屈服面以内仍然会发生塑性应变。该模型通过以饱和度和土骨架应力为状态变量,能够统一描述饱和、非饱和土体的热力学特性;还采用上下负荷面概念,考虑了土的结... 采用热等效应力的概念,提出一种新的热弹塑性饱和/非饱和土本构模型,其在正常屈服面以内仍然会发生塑性应变。该模型通过以饱和度和土骨架应力为状态变量,能够统一描述饱和、非饱和土体的热力学特性;还采用上下负荷面概念,考虑了土的结构和超固结发展特性。所提出的本构模型可以很好地展现饱和/非饱和土体在不同温度条件下固结压缩实验和三轴实验中的压缩和应力应变特性。将该模型导入土-水-气-热多场耦合有限元分析中,利用有限单元一有限差分法模拟了深层软岩加热高温试验。计算结果与试验结果吻合得很好,验证了所提出的本构模型与多相场耦合有限元方法的准确性,可尝试将其用于地热能开发与土体热力学特性的研究和模拟。 展开更多

关键词 热弹塑性本构模型 热等效应力 多场耦合理论 数值模拟

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液化对砂土场地地表加速度响应的影响 被引量：3

10

作者 苏栋 高翔 +1 位作者 明海燕 包小华 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2016年第1期69-74,共6页

在饱和砂土场地振动过程中,孔隙水的发展会影响土体的有效应力和土骨架对地震波的传播。采用离心机动力试验和数值分析手段对不同强度振动作用下的砂土场地响应进行了研究,并利用观测和计算结果对现行液化评估简化方法进行了分析验证。... 在饱和砂土场地振动过程中,孔隙水的发展会影响土体的有效应力和土骨架对地震波的传播。采用离心机动力试验和数值分析手段对不同强度振动作用下的砂土场地响应进行了研究,并利用观测和计算结果对现行液化评估简化方法进行了分析验证。结果表明:当振动强度较大时,土体的液化将导致加速度急剧衰减;采用完全耦合分析能再现超静孔压的发展和液化对加速度传播的影响,但总应力分析严重高估了地表的加速度;应用简化方法进行液化评估时,确定地表处水平加速度峰值应考虑场地对地震波的放大效应,但应忽略超静孔压的影响。 展开更多

关键词 砂土 液化 加速度 完全耦合分析

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地震强度对Upper San Fernando土坝流动变形的影响 被引量：2

11

作者 邹离湘 明海燕 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期285-290,共6页

对UpperSanFernando土坝进行一组抗震性能分析,采用基于与状态相关的剪胀性理论的临界状态砂土模型,描述土在所有可能加载条件下的响应.除了给出土坝的总体位移及变形状况外,还提供了土在局部位置的应力路径和应力应变关系.堤坝变形的... 对UpperSanFernando土坝进行一组抗震性能分析,采用基于与状态相关的剪胀性理论的临界状态砂土模型,描述土在所有可能加载条件下的响应.除了给出土坝的总体位移及变形状况外,还提供了土在局部位置的应力路径和应力应变关系.堤坝变形的计算值与现场观测的结果非常接近. 展开更多

关键词 土坝 流动变形 地震强度 应力路径 位移

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材料模型参数对自由场地震响应的影响

12

作者 苏栋 李相崧 明海燕 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第S1期703-708,714,共7页

水平自由场地震响应分析是岩土地震工程近几十年的研究热点之一。利用完全耦合有限元程序SUMDES 2006和临界状态砂土本构模型,分析了15m深的饱和砂土自由场在地震作用下的响应,包括加速度的传播、孔隙水压力的发展、侧向变形以及地面沉... 水平自由场地震响应分析是岩土地震工程近几十年的研究热点之一。利用完全耦合有限元程序SUMDES 2006和临界状态砂土本构模型,分析了15m深的饱和砂土自由场在地震作用下的响应,包括加速度的传播、孔隙水压力的发展、侧向变形以及地面沉降。通过增大和减小10%参数值,分析了材料本构模型中12个参数值的变化对土层地震响应的影响。分析结果表明,在这些参数中,临界状态应力比M和e-pξ平面中临界状态线在e轴上的截距eΓ的影响比较显著,因而利用室内试验数据率定模型参数时,需保证其有足够的精度。分析结果也说明,用于自由场地震响应分析时,临界状态砂土本构模型仍然有进一步简化以减少参数个数的空间。 展开更多

关键词 自由场 地震响应 完全耦合 本构模型 模型参数

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