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基于双屈服面模型的圆形软岩巷道围岩变形弹塑性解 被引量:5
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作者 李浩 白海波 +6 位作者 武建军 孟庆彬 王迎超 赵慧明 黄卫星 马凯 郑磊 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期833-841,共9页
软岩巷道过大的径向位移对煤矿生产有较大影响。基于双屈服面模型,利用某种泥岩材料的常规三轴实验数据,分别拟合了以第一、第三塑性主应变(ε_1~p,ε_3~p)为硬化参量的加载面,根据对完全加载假设的验证,推导了此泥岩材料的非关联流动法... 软岩巷道过大的径向位移对煤矿生产有较大影响。基于双屈服面模型,利用某种泥岩材料的常规三轴实验数据,分别拟合了以第一、第三塑性主应变(ε_1~p,ε_3~p)为硬化参量的加载面,根据对完全加载假设的验证,推导了此泥岩材料的非关联流动法则,得到了围岩塑性区范围和径向位移的解。研究结果表明:该泥岩材料的2个加载面形式为二次函数,各项系数均可表示为ε_1~p或ε_3~p的一次函数,由此确定塑性应变增量分量的大小;推导出的非关联流动法则中含有常数项,其原因为:在加载过程中,会先达到以ε_3~p为硬化参量的加载面,当ε_1~p恰好为0时,ε_3~p即为该常数的值;考虑了岩石的非线性应变软化特征,排除了"人为假定流动法则"等主观因素的干扰,求解了塑性区范围和径向位移的解析解,得到了在一定地应力和该岩性条件下二者与开挖半径的线性拟合公式。 展开更多
关键词 双屈服面模型 加载 非关联流动法则 非线性应变软化 圆形巷道 弹塑性解
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椭圆-抛物线双屈服面模型参数灵敏度分析 被引量:6
2
作者 史江伟 朱俊高 +1 位作者 张丹 周喜武 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期70-76,共7页
利用两种土石料三轴CD试验数据确定两组椭圆-抛物双屈服面模型参数,研究了模型参数α、KG、n、h、m、M1、M2和pr分别单独变化(而其他参数保持不变)对模型所反映的土的应力-应变关系的影响。结果表明,土体的体积应变对参数h、m比较敏感;... 利用两种土石料三轴CD试验数据确定两组椭圆-抛物双屈服面模型参数,研究了模型参数α、KG、n、h、m、M1、M2和pr分别单独变化(而其他参数保持不变)对模型所反映的土的应力-应变关系的影响。结果表明,土体的体积应变对参数h、m比较敏感;α、KG、n对剪胀性土的体变影响较大,而对剪缩性土体变影响不明显;α、KG、n、h和m对模型反映的强度没有影响;pr变化对体变和强度影响均较小。M1和M2对强度和体变均有显著影响,且M1和M2中的小值决定模型的强度。定义了灵敏度,即一种用于表示模型参数对其所反映的应力-应变的影响程度的参数。分析表明,不同的参数,其灵敏度差异很大;不同的土类,参数灵敏度差异也较大。实际应用时,对灵敏度大的参数取值应特别慎重。 展开更多
关键词 椭圆-抛物线双屈服面模型 参数灵敏度 应力应变 剪胀性
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基于椭圆–抛物双屈服面模型的砂–聚苯乙烯颗粒轻质填料应力应变分析 被引量:6
3
作者 肖杨 邓安 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期1467-1471,共5页
砂–聚苯乙烯颗粒轻质填料由工程细砂和聚苯乙烯颗粒按一定比例混合形成,有利于节省胶凝材料、降低土工填料附加应力和减小地基沉降,探讨该材料的应力应变关系对指导其工程实践变得尤为重要。基于椭圆–抛物双屈服面模型,推导了考虑轻... 砂–聚苯乙烯颗粒轻质填料由工程细砂和聚苯乙烯颗粒按一定比例混合形成,有利于节省胶凝材料、降低土工填料附加应力和减小地基沉降,探讨该材料的应力应变关系对指导其工程实践变得尤为重要。基于椭圆–抛物双屈服面模型,推导了考虑轻质填料配比和围压特征的应力应变增量形式方程,结合轻质填料三轴固结排水剪切试验中的应力应变特性,分析了所推导的应力应变增量形式方程的合理性。研究发现,基于椭圆–抛物双屈服面模型的考虑轻质填料配比和围压特征的应力应变增量形式方程能较好地拟合材料偏应力–轴向应变–体变规律,能较好地反映材料的弹塑性、剪胀性和剪缩性,并结合轻质填土的变形机理给予相应解释。 展开更多
关键词 轻质填料 聚苯乙烯颗粒 三轴剪切性状 应力应变关系 椭圆-抛物双屈服面模型
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双屈服面模型参数对心墙堆石坝计算沉降的影响 被引量:5
4
作者 施维成 朱俊高 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2007年第3期12-16,共5页
应用椭圆-抛物双屈服面模型进行心墙堆石坝三维有限元计算,考察了心墙料的模型参数a,KG,n,h,t,M1和M2分别单独变化(而其他6个参数保持不变)对坝体最大沉降点计算沉降的影响.考察结果表明,a的变化对计算沉降的影响甚微;KG,n,h和t的变化... 应用椭圆-抛物双屈服面模型进行心墙堆石坝三维有限元计算,考察了心墙料的模型参数a,KG,n,h,t,M1和M2分别单独变化(而其他6个参数保持不变)对坝体最大沉降点计算沉降的影响.考察结果表明,a的变化对计算沉降的影响甚微;KG,n,h和t的变化对计算沉降的影响趋势一致,均为参数值越大计算沉降越小.M1大于临界值时,计算沉降随M1的减小而增大,反之,计算沉降随M1的减小而减小;M2的取值必须大于M,当M2>M时,M2的变化对计算沉降几乎没有影响. 展开更多
关键词 椭圆-抛物双屈服面模型 模型参数 计算沉降 有限元法 心墙堆石坝
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适于基坑开挖分析的一个改进双屈服面模型 被引量:4
5
作者 陈永辉 高俊合 赵维炳 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 2000年第3期73-76,共4页
针对基坑开挖应力路径的复杂性及土体剪切变形显著的特点 ,将椭圆抛物线双屈服面模型应用于开挖有限元分析 .该模型可避免常规模型 (如邓肯模型、修正剑桥模型等 )的理论局限 ,又可避免一些特殊模型要做非常规试验才能确定参数的缺点 .... 针对基坑开挖应力路径的复杂性及土体剪切变形显著的特点 ,将椭圆抛物线双屈服面模型应用于开挖有限元分析 .该模型可避免常规模型 (如邓肯模型、修正剑桥模型等 )的理论局限 ,又可避免一些特殊模型要做非常规试验才能确定参数的缺点 .研究表明 ,按原有参数确定方法确定的KG 偏大 ,致使计算的支护桩体位移和地面沉降偏小 ,弯矩偏大 ,文中对其作了改进 . 展开更多
关键词 基坑开挖 有限元分析 椭圆-抛物线双屈服面模型
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基于椭圆-抛物双屈服面模型的广义泊松比研究
6
作者 邓安 肖杨 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1445-1451,共7页
适用性较好的土体模型除了能较好地模拟土体的应力-应变关系外,还应该能较好地反映土体的侧向变形,即合理计算广义泊松比。在椭圆-抛物双屈服面模型的基础上,建立了反映侧向变形特性的广义泊松比公式,并利用广义泊松比来研究砂-聚苯乙... 适用性较好的土体模型除了能较好地模拟土体的应力-应变关系外,还应该能较好地反映土体的侧向变形,即合理计算广义泊松比。在椭圆-抛物双屈服面模型的基础上,建立了反映侧向变形特性的广义泊松比公式,并利用广义泊松比来研究砂-聚苯乙烯颗粒轻质填料的变形规律。文中研究了包括材料配比在内的主要参数对广义泊松比的影响,发现与剪胀有关的参数对广义泊松比的影响较大。基于砂-聚苯乙烯颗粒轻质填料的三轴固结排水剪切试验数据,给出了相关模型参数,结合该材料的剪切强度、变形特性与建立的广义泊松比公式,对该泊松比能否恰当反映土体的变形特性(剪缩、剪胀和侧向变形)进行验证,结果表明广义泊松比可以反映土体的变形特性,尤其是侧向应变及体积应变规律。 展开更多
关键词 椭圆-抛物双屈服面模型 广义泊松比 轻质填料 侧向变形 应力-应变曲线 主对角元素
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修正塑性功硬化参数双屈服面模型在上海软土基坑开挖中的应用
7
作者 马险峰 徐良义 +1 位作者 刘畅 田小芳 《路基工程》 2016年第6期54-58,共5页
在介绍以修正塑性功为硬化参数的双屈服面模型基础上,对上海软土进行了三轴试验。通过对试验数据的处理和拟合,得到了双屈服面模型的相关参数。应用该模型对上海软土地区的深基坑变形进行计算,并与实测结果进行对比,两者较为吻合。
关键词 上海软土 双屈服面模型 基坑变形 三轴试验 数值分析
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土的双屈服面模型研究 被引量:2
8
作者 张明义 《青岛建筑工程学院学报》 1994年第1期20-24,共5页
对殷宗泽双屈服面模型提出了改进,作出了改进后的双屈服面在p—q平面上的轨迹,用图象程序方法确定模型参数,并给出了用修改后的模型计算的曲线和实测曲线,两者比较接近.
关键词 双屈服面模型 图象 程序
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连云港海相软土流变特性试验及双屈服面流变模型 被引量:32
9
作者 张军辉 缪林昌 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期145-149,共5页
为研究连云港海相软土流变特性,进行了三轴流变试验。根据对试验结果的分析,可以将连云港海相软土作为弹-粘塑性体来研究;将广义 Bingham 模型和椭圆-抛物线双屈服面模型相结合,建立了新的流变模型来描述其流变特性,得出了各参数,并验... 为研究连云港海相软土流变特性,进行了三轴流变试验。根据对试验结果的分析,可以将连云港海相软土作为弹-粘塑性体来研究;将广义 Bingham 模型和椭圆-抛物线双屈服面模型相结合,建立了新的流变模型来描述其流变特性,得出了各参数,并验证了该模型的适用性。 展开更多
关键词 海相软土 弹-粘塑性 椭圆-抛物线双屈服面模型 流变模型
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粉质黏土变形特性的冻融循环效应及其双屈服面本构模型 被引量:5
10
作者 胡田飞 刘建坤 +1 位作者 王天亮 岳祖润 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期987-997,共11页
冻融循环是寒区最为常见的物理风化过程之一,会显著影响土体的变形特性。基于椭圆-抛物双屈服面本构模型,建立了考虑冻融循环影响的修正模型。以青藏高原粉质黏土为对象,进行一系列的冻融循环试验和三轴固结排水试验。结果表明,试样表... 冻融循环是寒区最为常见的物理风化过程之一,会显著影响土体的变形特性。基于椭圆-抛物双屈服面本构模型,建立了考虑冻融循环影响的修正模型。以青藏高原粉质黏土为对象,进行一系列的冻融循环试验和三轴固结排水试验。结果表明,试样表现为应变硬化型应力-应变关系和剪缩特征,随着冻融循环次数的增加,剪切过程中的体积应变逐渐增大,而破坏强度则逐渐减小。然后,分别选择椭圆函数和抛物线函数描述p-q平面上的体积屈服面和剪切屈服面,引入相关联流动法则,推导了偏应力增量与轴向应变增量和体积应变增量两者之间的函数关系式。基于三轴试验结果,确定了模型参数随冻融循环次数的变化规律。结果表明,随着冻融循环次数的增加,c、φ、h、K、M1、M2、a呈逐渐减小的规律,而t、n呈逐渐增大的规律,且均可以采用Logistic函数拟合模型参数与冻融循环次数的回归关系。将以冻融循环次数为因子的模型参数表达式代入应力应变增量形式方程,建立了考虑冻融循环影响的修正双屈服面模型,模型计算值与试验实测值基本吻合。 展开更多
关键词 粉质黏土 冻融循环 固结排水剪切试验 应力-应变关系 双屈服面模型 模型参数 Logistic函数
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土石料双屈服面弹塑性模型的二次开发算法与应用 被引量:5
11
作者 岑威钧 陈司宁 +1 位作者 邓同春 熊堃 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期582-588,共7页
为了丰富ADINA、ABAQUS和ANSYS等大型通用有限元软件中岩土类材料本构模型,增强软件对某些土工结构的精细模拟计算能力,以土石料沈珠江双屈服面弹塑性模型为例,详细介绍了模型在商用有限元软件中的二次开发流程,对应力更新算法进行了改... 为了丰富ADINA、ABAQUS和ANSYS等大型通用有限元软件中岩土类材料本构模型,增强软件对某些土工结构的精细模拟计算能力,以土石料沈珠江双屈服面弹塑性模型为例,详细介绍了模型在商用有限元软件中的二次开发流程,对应力更新算法进行了改进,通过文献中粗粒土三轴试验数据进行对比分析,验证了改进算法的优越性.同时,采用模型面板坝资料进一步验证二次开发流程和算法的准确性,最后进行了某面板堆石坝工程的应用例证.本文所述应力积分算法和开发流程具有通用性,可供大型通用商业有限元软件开发双屈服面和多屈服面弹塑性本构模型时借鉴使用. 展开更多
关键词 屈服弹塑性模型 本构积分算法 二次开发 三轴试验 土石坝
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冻结黏土卸载状态下双屈服面流变本构关系研究 被引量:15
12
作者 李栋伟 汪仁和 +1 位作者 胡璞 崔灏 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期2337-2342,共6页
卸载状态下冻土三轴蠕变试验结果表明,冻土具有明显的剪胀性,且体积应变不能忽略。为了全面反映冻土在卸载状态下的蠕变变形规律,以简单的黏弹塑模型为基本流变元件,提出了冻土服从椭圆-DP双屈服面流变本构力学模型。通过有限元程序的... 卸载状态下冻土三轴蠕变试验结果表明,冻土具有明显的剪胀性,且体积应变不能忽略。为了全面反映冻土在卸载状态下的蠕变变形规律,以简单的黏弹塑模型为基本流变元件,提出了冻土服从椭圆-DP双屈服面流变本构力学模型。通过有限元程序的二次开发,将该模型嵌入到ADINA有限元程序中。对冻土三轴蠕变试验过程进行了数值模拟表明,椭圆-DP型双屈服面本构力学模型能够较好地反映冻土的剪胀性和体积应变等变形性质,数值模拟和试验结果吻合良好,可为冻土工程数值计算提供参考。 展开更多
关键词 双屈服面模型 卸载 剪胀性 体积应变 数值模拟
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胶结砂砾石料剪切二元强度准则与本构模型研究
13
作者 武颖利 任红磊 郭万里 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第3期516-524,共9页
为探究胶结砂砾石料复杂的力学特性,开展不同围压、不同掺量的胶结砂砾石料大型三轴剪切试验,并建立了适用于胶结砂砾石料的二元剪切强度准则和双屈服面本构模型。结果表明:(1)胶结砂砾石料具有一定的胶结力和结构性,宏观上表现出显著... 为探究胶结砂砾石料复杂的力学特性,开展不同围压、不同掺量的胶结砂砾石料大型三轴剪切试验,并建立了适用于胶结砂砾石料的二元剪切强度准则和双屈服面本构模型。结果表明:(1)胶结砂砾石料具有一定的胶结力和结构性,宏观上表现出显著的软化、强剪胀等力学特性;(2)基于二元介质理论建立了剪切强度准则,该准则可描述不同胶凝掺量下的胶结砂砾石料的强度演化规律;(3)将剪切强度准则合理转化为本构模型中的剪切屈服面,并在修正剑桥模型基础上考虑材料的抗拉特性得到体积屈服面,同时本构模型重点描述了胶结砂砾石料的应变软化及强剪胀性;(4)推导了本构模型在一般应力状态下的刚度矩阵,并证明了其对胶结砂砾石料三轴剪切试验具有良好的拟合效果。该研究结果可为胶结砂砾石坝的应力变形计算提供更好的理论指导。 展开更多
关键词 胶结砂砾石料 强度准则 应变软化 剪胀性 双屈服面模型
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基于正交试验方法的双屈服面弹塑性模型参数敏感性分析 被引量:1
14
作者 郑仲寿 潘学渊 于万涛 《红水河》 2012年第2期42-47,共6页
分析了面板坝堆石体双屈服面弹塑性模型的多个参数,采用正交试验方法结合有限元数值分析,进行了γ、φ0、Δφ、K、n、Rf、Cd、nd和Rd等9个参数的4水平正交试验设计,利用坝体某断面上两个节点的不同方向的位移值,经方差分析得到了模型... 分析了面板坝堆石体双屈服面弹塑性模型的多个参数,采用正交试验方法结合有限元数值分析,进行了γ、φ0、Δφ、K、n、Rf、Cd、nd和Rd等9个参数的4水平正交试验设计,利用坝体某断面上两个节点的不同方向的位移值,经方差分析得到了模型各参数对坝体位移的敏感性。分析结果表明:K、n、nd、φ0、γ是模型中具有较强敏感性的参数,对坝体的位移起主要控制作用,而Δφ、Rf、Cd和Rd的敏感性较弱。 展开更多
关键词 屈服弹塑性模型 板坝 正交试验 参数 敏感性分析
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高面板堆石坝应力变形分析的三维子模型法研究 被引量:15
15
作者 汪明元 程展林 +1 位作者 林绍忠 陈琴 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2005年第5期49-51,69,共4页
面板堆石坝的变形分析是复杂的三维“非连续变形”问题。针对这一问题,对MSC.Marc有限元程序进行了二次开发,发展了三维子模型法,模拟了面板3个方向的边界、复杂的材料分区与施工过程,对目前世界最高的水布垭面板堆石坝进行了数值仿真,... 面板堆石坝的变形分析是复杂的三维“非连续变形”问题。针对这一问题,对MSC.Marc有限元程序进行了二次开发,发展了三维子模型法,模拟了面板3个方向的边界、复杂的材料分区与施工过程,对目前世界最高的水布垭面板堆石坝进行了数值仿真,有效地解决了目前存在的数值分析精度偏低的问题。 展开更多
关键词 非连续变形 模型 混凝土板堆石坝 双屈服面模型
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建筑垃圾填埋场沉降计算中模型参数灵敏度分析 被引量:7
16
作者 雷华阳 李鸿琦 +3 位作者 宛子瑞 刘洪俊 应耀明 马峰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期675-678,共4页
建筑垃圾土的变形机理复杂,它不同于传统意义上的土体。通过大量的非线性有限元计算,找到了双屈服面模型中影响建筑垃圾填埋场沉降的主要参数,并给出了各参数与沉降之间的定性关系,为建筑垃圾填埋场沉降计算和参数灵敏度分析奠定了基础。
关键词 建筑垃圾 沉降 双屈服面模型 灵敏度分析
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西龙池面板堆石坝应力变形三维有限元分析 被引量:3
17
作者 张运花 李俊杰 康飞 《水电能源科学》 北大核心 2009年第3期71-73,179,共4页
分别采用邓肯E-B模型和沈珠江双屈服面模型模拟堆石坝体、利用线弹性模型模拟沥青混凝土面板进行有限元变形及应力计算分析,并对两种不同模型在竣工期和蓄水期坝体堆石和面板的应力变形规律进行了比较。结果表明,对外凸反拱曲线型面板... 分别采用邓肯E-B模型和沈珠江双屈服面模型模拟堆石坝体、利用线弹性模型模拟沥青混凝土面板进行有限元变形及应力计算分析,并对两种不同模型在竣工期和蓄水期坝体堆石和面板的应力变形规律进行了比较。结果表明,对外凸反拱曲线型面板堆石坝,邓肯模型计算的面板拉应力较大与实测不符,而弹塑性模型的计算结果则较合理。 展开更多
关键词 沥青混凝土板堆石坝 应力变形 邓肯E-B模型 双屈服面模型 三维有限元
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基于两种本构模型的堆石坝应力变形比较研究 被引量:8
18
作者 朱俊高 单一峰 +1 位作者 郑惠峰 刘忠 《河北工程大学学报(自然科学版)》 CAS 2020年第2期51-58,共8页
采用邓肯E-B模型与椭圆-抛物双屈服面模型对两岔河心墙堆石坝进行有限元应力变形分析,比较两种本构模型在正常高水位的满蓄期计算得到的坝体应力应变差异。结果表明:(1)两种模型计算的坝体沉降较为接近,邓肯E-B模型计算最大沉降稍小;邓... 采用邓肯E-B模型与椭圆-抛物双屈服面模型对两岔河心墙堆石坝进行有限元应力变形分析,比较两种本构模型在正常高水位的满蓄期计算得到的坝体应力应变差异。结果表明:(1)两种模型计算的坝体沉降较为接近,邓肯E-B模型计算最大沉降稍小;邓肯E-B模型计算的顺河向水平位移与双屈服面模型相比,上游位移与下游位移均偏大。(2)受心墙拱效应影响,无论邓肯E-B模型还是双屈服面模型,心墙内的主应力均比过渡层小,小主应力均为正,心墙内均未出现拉应力。相比于双屈服面模型,邓肯E-B模型计算的心墙应力受心墙拱效应更为明显。(3)满蓄期防渗墙小主应力在左右岸角部出现拉应力,两种模型计算的拉应力区分布规律基本一致,但双屈服面模型计算的拉应力的值及变化梯度均大于邓肯E-B模型。 展开更多
关键词 应力应变 邓肯E-B模型 椭圆-抛物双屈服面模型 心墙堆石坝 有限元
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糯扎渡水电站心墙堆石坝平面有限元应力应变计算分析 被引量:1
19
作者 赵亚明 《云南水力发电》 2002年第3期31-35,共5页
糯扎渡水电站初拟装机容量 5 60万kW ,心墙堆石坝最大坝高 2 5 8m ,在可行性研究的选坝阶段 ,对推荐坝型的各材料分区方案分别进行了平面有限元应力应变分析 ,得出了合理性结论。
关键词 糯扎渡水电站 心墙堆石坝 双屈服面模型 有限元 应力应变分析
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两种本构模型的土石坝应力变形分析比较 被引量:11
20
作者 赵晓龙 朱俊高 王平 《中国农村水利水电》 北大核心 2018年第1期165-169,173,共6页
分别利用邓肯-张模型与椭圆—抛物双屈服面模型对深厚覆盖层上的狮子坪心墙堆石坝进行了应力变形三维有限元计算,分析了两种本构模型应力变形计算结果的差异。结果表明,两种模型计算的坝体变形和应力分布规律基本一致,但也存在一些差异... 分别利用邓肯-张模型与椭圆—抛物双屈服面模型对深厚覆盖层上的狮子坪心墙堆石坝进行了应力变形三维有限元计算,分析了两种本构模型应力变形计算结果的差异。结果表明,两种模型计算的坝体变形和应力分布规律基本一致,但也存在一些差异。双屈服面模型计算的坝体最大沉降比邓肯-张模型结果小2.2%。双屈服面模型计算的最大顺河向水平位移与最大竖向沉降之比为0.22,与已有多个工程监测资料比较接近,而邓肯-张模型结果则偏大,为0.37。采用心墙拱效应系数R来对心墙拱效应进行评价,结果显示邓肯-张模型计算的心墙拱效应更强烈。邓肯-张模型计算的上游坝壳小主应力降低更显著,但均未出现拉应力。 展开更多
关键词 邓肯-张模型 椭圆-抛物双屈服面模型 有限元 心墙堆石坝
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