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基于弹黏塑性模型的部分排水柱孔扩张分析
1
作者 陈成 吴勋 +4 位作者 孙中华 张先伟 王勇 张军杰 余颂 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期3259-3270,共12页
孔穴扩张的速率效应不仅与孔穴周围土体的排水条件有关,还与土体的率相关力学特性密切相关。现有孔穴扩张理论多聚焦于土体部分排水条件引起的率相关性,较少关注土体排水条件和率相关力学特性的联合影响效应。采用数值分析方法,基于过... 孔穴扩张的速率效应不仅与孔穴周围土体的排水条件有关,还与土体的率相关力学特性密切相关。现有孔穴扩张理论多聚焦于土体部分排水条件引起的率相关性,较少关注土体排水条件和率相关力学特性的联合影响效应。采用数值分析方法,基于过应力弹黏塑性本构模型,分析了考虑部分排水条件的柱孔扩张过程,围绕孔壁处土体的径向总应力、剪切应力和超孔隙水压力随扩孔的发展规律,探讨了土体率相关力学特性对孔穴膨胀响应的影响。分析表明:当仅考虑土体部分排水条件时,径向总应力和剪应力随加载速度增加而单调减小,其中,扩孔初期,当扩孔速度在10^(-4)~10^(-1)mm/s范围内时,其对径向总应力的影响较小。当同时考虑部分排水条件和土体率相关力学特性的影响时,扩孔初期,径向总应力和剪应力随扩孔速度增加而显著增加,这一规律与Burswood黏土和湛江黏土的原位自钻旁压试验结果一致;随着扩孔的进行,径向总应力和剪应力随加载速度的增加,呈现先减小后增加的规律。土体黏塑性参数(γ^(vp)和n)的敏感性分析显示,相同扩孔速度下,径向总应力、剪切强度和初始剪切模量随γ^(vp)或n的增加而逐渐减小,且减小的幅度越来越小。扩孔速度、土体渗透系数、超固结比对孔壁处土体的排水条件影响较大,对参数γ^(vp)和n的影响相对较小。土体排水条件可通过无量纲速度V进行评价,部分排水条件对应的V值范围为0.04~250.00。建议在应用柱孔扩张理论分析黏性土相关问题时考虑土体力学性能的时间相关性。 展开更多
关键词 孔穴扩张 部分排水 黏性土 弹黏塑性 本构模型
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一个能够模拟软土时效特性的简单弹黏塑性模型(英文) 被引量：13
2
作者 尹振宇 张冬梅 +1 位作者 HICHER Pierre-yves 黄宏伟 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期880-888,共9页
基于Perzyna超应力理论与修正剑桥模型,建立了一个能够模拟软土时效特性的简单的弹黏塑性本构模型,提出了参数的实验室确定方法。以室内试验为基础,模拟了不同试验条件下软土的时效特性:应变速率对先期固结压力和不排水抗剪强度的影响;... 基于Perzyna超应力理论与修正剑桥模型,建立了一个能够模拟软土时效特性的简单的弹黏塑性本构模型,提出了参数的实验室确定方法。以室内试验为基础,模拟了不同试验条件下软土的时效特性:应变速率对先期固结压力和不排水抗剪强度的影响;一维固结与次固结特征及竖向应力对次固结系数的影响;不同应力水平下的不排水蠕变特征;不同应变水平下的应力松弛特征。通过实验数据与数值模拟的比较,对模型进行了验证,发现上述本构模型能够较好地描述不同加载路径下的正常固结与微超固结土的时效特征。同时,通过对同一试样的多阶段加卸载三轴实验、现场压力仪实验及实验室压力仪实验的模拟,发现此模型可以较好地拟合实验过程中复杂应力路径下软土的时效特征。 展开更多
关键词 弹黏塑性模型:时效特性 软土 应变速率 蠕变 应力松弛
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弹黏塑性模型及其在预压处理软基沉降计算中的应用 被引量：10
3
作者 扈胜霞 陈育民 闫竹玲 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期1173-1180,共8页
以准确计算预压荷载作用下软土路基的工后沉降为目的,分析了不同预压法加固软土地基时土体的应力变化。提出了用弱化应力路径变化过程的弹黏塑性模型表示软黏土的应力-应变关系。结合经典比奥固结理论,推导了预压荷载作用下土体沉降计... 以准确计算预压荷载作用下软土路基的工后沉降为目的,分析了不同预压法加固软土地基时土体的应力变化。提出了用弱化应力路径变化过程的弹黏塑性模型表示软黏土的应力-应变关系。结合经典比奥固结理论,推导了预压荷载作用下土体沉降计算的有限单元法。通过具体算例,验证了所提方法。结果表明:(1)不同预压方法的加固机制和应力路径均不相同。堆载预压法加固软基是一不等向的正压固结过程,真空预压法则是在负压作用下的等向固结过程;(2)弹黏塑性模型是不受瞬时施加应力的大小及具体应力路径变化过程影响的软土流变模型,运用于预压荷载作用下的软基时具有不考虑应力路径和不划分主次固结的优越性;(3)在比奥固结理论中,用弹黏塑性模型反映软土的物理方程时,可计算软基考虑了弹黏塑变形性质的固结沉降和工后沉降;(4)弹黏塑性模型的软土体黏性参数?/V和塑性参数?/V对竖向位移都有比较明显的影响。 展开更多
关键词 预压荷载 工后沉降 弹黏塑性模型 有限单元法
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K_0固结软黏土的弹黏塑性本构模型 被引量：21
4
作者 王立忠 但汉波 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1344-1354,共11页
在修正剑桥模型基础上综合考虑了软黏土的各向异性及率相关性,建立了适用于K0固结软黏土的弹黏塑性本构模型。模型借鉴过应力理论的基本思想,定义了与动态加载面相对应的参考屈服面,应用径向映射准则将两者联系起来,流动函数通过分析一... 在修正剑桥模型基础上综合考虑了软黏土的各向异性及率相关性,建立了适用于K0固结软黏土的弹黏塑性本构模型。模型借鉴过应力理论的基本思想,定义了与动态加载面相对应的参考屈服面,应用径向映射准则将两者联系起来,流动函数通过分析一维情况下土体的体积蠕变速率得到。以黏塑性体积应变为硬化参数,将一维情况扩展到三维应力状态,直接用次固结系数描述土体黏性强弱,所有参数可通过压缩试验及三轴不排水剪切试验得到。分别计算了代表性等向和K0固结黏土的三轴不排水等应变率加载、不排水剪切蠕变及蠕变破坏过程,与试验结果进行对比,验证本文模型的有效可行性。 展开更多
关键词 软黏土 本构模型 弹黏塑性 K0固结 各向异性
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软岩三维弹黏塑性本构模型 被引量：6
5
作者 宋丽 廖红建 韩剑 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期83-88,共6页
为了有效地描述软岩的软化特征,首先推导了以压为正统一强度理论表达式,该理论可以考虑材料拉压强度不等及中间主应力效应,适合岩土工程界以压为正的使用习惯以及岩土材料拉压强度不等的特性;其次推导了以压为正统一强度理论π平面的极... 为了有效地描述软岩的软化特征,首先推导了以压为正统一强度理论表达式,该理论可以考虑材料拉压强度不等及中间主应力效应,适合岩土工程界以压为正的使用习惯以及岩土材料拉压强度不等的特性;其次推导了以压为正统一强度理论π平面的极限线;第三,基于推导的π平面的极限线,结合Yin-Graham模型,推导了软岩的三维统一弹黏塑性本构模型表达式。根据针对取自日本石川县能登半岛端部的硅藻质泥岩所进行的不同围压、不同加载速率条件下的应变控制式和应力控制式固结不排水三轴试验资料确定了模型参数,进行了弹黏塑性数值模拟分析。并与三轴试验结果进行了对比分析,结果表明:本文建立的软岩三维统一弹黏塑性软化本构模型的数值模拟结果与试验结果非常接近,可以很好地模拟软岩的应变软化特征。 展开更多
关键词 软岩 应变软化 弹黏塑性 本构模型
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Ⅰ型定常扩展裂纹尖端的弹黏塑性场 被引量：7
6
作者 贾斌 王振清 李永东 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期421-427,共7页
考虑材料在扩展裂纹尖端的黏性效应,假设黏性系数与塑性应变率的幂次成反比,对幂硬化材料中平面应变扩展裂纹尖端场进行了弹黏塑性渐近分析,得到了不含间断的连续解,并讨论了Ⅰ型裂纹数值解的性质随各参数的变化规律.分析表明应力和应... 考虑材料在扩展裂纹尖端的黏性效应,假设黏性系数与塑性应变率的幂次成反比,对幂硬化材料中平面应变扩展裂纹尖端场进行了弹黏塑性渐近分析,得到了不含间断的连续解,并讨论了Ⅰ型裂纹数值解的性质随各参数的变化规律.分析表明应力和应变均具有幂奇异性,并且只有在线性硬化时,尖端场的弹、黏、塑性才可以合理匹配.对于Ⅰ型裂纹,裂尖场不含弹性卸载区.当裂纹扩展速度趋于零时,动态解趋于准静态解,表明准静态解是动态解的特殊形式;如果进一步考虑硬化系数为零的极限情况,便可退化为Hui和Riedel的非线性黏弹性解. 展开更多
关键词 准静态扩展 动态扩展 幂硬化 弹黏塑性材料 裂纹尖端场
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率敏感材料Ⅰ型准静态扩展裂纹尖端的弹黏塑性分析 被引量：2
7
作者 王振清 贾斌 +3 位作者 韩玉来 梁文彦 王永军 周博 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期30-34,共5页
采用率敏感型本构关系,对不可压缩材料平面应变Ⅰ型准静态扩展裂纹的尖端场进行了渐近分析.引入Airy应力函数,求出了裂纹尖端应力和应变场的控制方程.并对其作渐近分析,推导出了该模型下的本构方程.选取适当的特征参数,给出了边界条件,... 采用率敏感型本构关系,对不可压缩材料平面应变Ⅰ型准静态扩展裂纹的尖端场进行了渐近分析.引入Airy应力函数,求出了裂纹尖端应力和应变场的控制方程.并对其作渐近分析,推导出了该模型下的本构方程.选取适当的特征参数,给出了边界条件,对控制方程通过双参数打靶进行了数值计算,求得了裂纹尖端的应力应变场.计算结果表明,裂纹尖端的应力和应变均具有r-δ的奇异性,整个裂纹尖端场是由黏塑性区控制,不存在弹性卸载区. 展开更多
关键词 率敏感材料 裂纹尖端场 准静态扩展裂纹 弹黏塑性分析
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交通荷载下加筋道路弹黏塑性有限元分析 被引量：2
8
作者 蔡袁强 刘飞禹 +1 位作者 徐长节 潘晓东 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1743-1748,共6页
为了研究交通荷载作用下软基加筋道路的动力响应,提出了一个土体动力弹黏塑性模型来模拟循环荷载作用下加筋道路中软土地基的动力特性,并在土工格栅和土体之间设置接触面单元来模拟筋材与土体的相互作用.在此基础上建立了软基加筋道路... 为了研究交通荷载作用下软基加筋道路的动力响应,提出了一个土体动力弹黏塑性模型来模拟循环荷载作用下加筋道路中软土地基的动力特性,并在土工格栅和土体之间设置接触面单元来模拟筋材与土体的相互作用.在此基础上建立了软基加筋道路的动力分析模型,编制了动荷载作用下加筋软基道路变形分析的计算程序.用该程序对室内试验进行了分析,验证了程序的正确性;并用该程序对在路堤与软土地基之间铺设土工格栅的加筋道路和不加筋道路的动力特性进行了对比分析,同时还对比了考虑流变和不考虑流变的加筋道路的位移响应.结果表明,加筋对软土道路的动力响应有明显影响,同时,考虑软土的流变特性对研究加筋道路的动力响应是非常必要的. 展开更多
关键词 交通荷载 动力弹黏塑性模型 加筋道路 有限元分析 加筋机理
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压-剪混合型定常扩展裂纹尖端的弹黏塑性场 被引量：6
9
作者 梁文彦 王振清 周博 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期618-625,共8页
假定黏性系数与塑性等效应变率的幂次成反比,考虑其黏性和裂纹面摩擦接触效应建立了压-剪混合型定常扩展裂纹尖端弹黏塑性场的渐近方程,求得了裂纹尖端场不含应力、应变间断的数值解．并讨论了压-剪混合型裂纹数值解随各个参数的变化规... 假定黏性系数与塑性等效应变率的幂次成反比,考虑其黏性和裂纹面摩擦接触效应建立了压-剪混合型定常扩展裂纹尖端弹黏塑性场的渐近方程,求得了裂纹尖端场不含应力、应变间断的数值解．并讨论了压-剪混合型裂纹数值解随各个参数的变化规律,计算结果和分析表明,压-剪混合型裂纹尖端场是满塑性的,不含有弹性卸载区,黏性效应是研究扩展裂纹尖端场时的一个重要因素．无论混合裂纹趋近Ⅰ型还是趋近Ⅱ型,静水压力随摩擦系数的增加都是增加的,裂纹面摩擦效应是阻止裂纹扩展速度的因素,且摩擦作用越强,裂纹尖端场的韧性越高． 展开更多
关键词 压-剪混合型裂纹 定常扩展 黏性效应 弹黏塑性材料
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考虑自重应力和Hansbo渗流的饱和黏土一维弹黏塑性固结分析 被引量：4
10
作者 刘忠玉 夏洋洋 +2 位作者 石明生 张家超 朱新牧 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期221-229,共9页
考虑地基土沿深度方向变化的自重应力,引入考虑时间效应的统一硬化(UH)本构模型描述饱和黏土固结过程中的弹黏塑性变形,同时采用Hansbo渗流方程描述固结过程中的非Darcy渗流,对太沙基饱和黏土一维固结方程进行修正,并给出有限体积法数... 考虑地基土沿深度方向变化的自重应力,引入考虑时间效应的统一硬化(UH)本构模型描述饱和黏土固结过程中的弹黏塑性变形,同时采用Hansbo渗流方程描述固结过程中的非Darcy渗流,对太沙基饱和黏土一维固结方程进行修正,并给出有限体积法数值求解格式。通过与固结试验结果对比,验证了UH模型的适用性。然后探讨了土体自重应力、黏滞性、Hansbo渗流参数、土层厚度及外荷载大小等因素对弹黏塑性固结过程的影响。结果表明:在加载初期,土体的黏滞效应在地基不排水面附近引起了超静孔压升高的现象,且土体自重应力和Hansbo渗流对此均有增强作用,但是随外荷载的增大,这一现象有所减弱;同时,考虑土体自重应力将延缓加载初期饱和黏土地基中超静孔压的整体消散速率,但加快加载中后期饱和黏土地基的固结速率;并且,随着次固结指数、土层厚度及Hansbo渗流参数的增大,饱和黏土地基中超静孔压整体消散滞后,但增大外荷载却加快了饱和黏土地基的固结速率。 展开更多
关键词 固结 弹黏塑性 自重应力 Hansbo渗流 有限体积法
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双材料界面Ⅰ型扩展裂纹尖端的弹黏塑性场 被引量：3
11
作者 王振清 梁文彦 吕红庆 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期417-422,共6页
双材料界面中存在材料黏性效应,对界面裂纹尖端场的分布和界面本身性能的变化起着重要的影响.考虑裂纹尖端的奇异性,建立了双材料界面扩展裂纹尖端的弹黏塑性控制方程.引入界面裂纹尖端的位移势函数和边界条件,对刚性-弹黏塑性界面I型... 双材料界面中存在材料黏性效应,对界面裂纹尖端场的分布和界面本身性能的变化起着重要的影响.考虑裂纹尖端的奇异性,建立了双材料界面扩展裂纹尖端的弹黏塑性控制方程.引入界面裂纹尖端的位移势函数和边界条件,对刚性-弹黏塑性界面I型界面裂纹进行了数值分析,求得了界面裂纹尖端应力应变场,并讨论了界面裂纹尖端场随各影响参数的变化规律.计算结果表明,黏性效应是研究界面扩展裂纹尖端场时的一个主要因素,界面裂纹尖端为弹黏塑性场,其场受材料的黏性系数、马赫数和奇异性指数控制. 展开更多
关键词 界面裂纹 黏性效应 动态扩展 弹黏塑性材料
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各向异性弹黏塑性模型在ABAQUS中的研发 被引量：1
12
作者 钦亚洲 李宁 许建聪 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期1240-1246,共7页
通过将Perzyna过应力理论与临界状态理论相结合,并引入Wheeler旋转硬化法则,提出一个能描述土体初始各向异性及应力诱发各向异性的三维弹黏塑性本构模型。模型考虑流变发生的下限,在三维应力空间,模型存在形状相似的静屈服面及动态加载... 通过将Perzyna过应力理论与临界状态理论相结合,并引入Wheeler旋转硬化法则,提出一个能描述土体初始各向异性及应力诱发各向异性的三维弹黏塑性本构模型。模型考虑流变发生的下限,在三维应力空间,模型存在形状相似的静屈服面及动态加载面。采用缩放形式的幂函数。本构模型数值算法采用回映算法,借助ABAQUS软件UMAT子程序接口实现。并通过对三轴不排水蠕变试验的模拟,确定合适的积分步长。此后,分别对三轴不排水蠕变试验及常应变率三轴不排水剪切试验进行了模拟。模拟中通过设置不同参数值,可将模型退化为各向同性模型,并对这两种模拟结果进行了比较。模拟结果表明:(1)对于三轴不排水蠕变,在低剪应力水平下,各向同性模型和各向异性模型模拟的结果相差不大,而在高剪应力水平下,各向异性模型模拟结果更接近试验结果;(2)对于常应变率加载试验的模拟,模型合理反映了土体不排水强度随着加载速率的增大而增大现象。 展开更多
关键词 各向异性 弹黏塑性模型 回映算法 ABAQUS软件 UMAT子程序
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岩石软化时效变形的弹黏塑性模型表征 被引量：1
13
作者 王智超 周丁 +1 位作者 王维国 胡茜 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期527-532,共6页
为同时描述岩石应变软化以及时间相依的变形特征,基于超固结土的下负荷面模型,依据相对过应力思路,以Hashiguchi的下负荷面为参考屈服面,建立一种能表征岩石软化时效变形特征的弹黏塑性本构模型。相对于原下负荷面模型,新模型增加了2个... 为同时描述岩石应变软化以及时间相依的变形特征,基于超固结土的下负荷面模型,依据相对过应力思路,以Hashiguchi的下负荷面为参考屈服面,建立一种能表征岩石软化时效变形特征的弹黏塑性本构模型。相对于原下负荷面模型,新模型增加了2个能通过不同应变速率三轴压缩试验测定的率敏性参数c0和m',并结合岩石的特点用弹性模量E0和变形模量Ed代替原模型中的回弹指数κ与压缩指数λ。新模型采用以当前应力、黏塑性应变以及黏塑性应变速率为状态变量的动屈服准则函数,给出了基于Newton-Raphson迭代的应力积分算法,且成功地将其嵌入到大型有限元软件ABAQUS中。利用新模型对岩石率敏性三轴试验进行模拟验证,结果表明:预测结果与试验结果吻合良好;模型参数物理意义清晰、简单可测,能正确描述岩石的率敏性及应变软化等特征,可用于复杂边值问题的有限元计算。 展开更多
关键词 岩石 率敏性 应变软化 弹黏塑性模型 本构关系
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考虑Hansbo渗流的饱和黏土一维弹黏塑性固结分析 被引量：4
14
作者 刘忠玉 夏洋洋 +1 位作者 张家超 朱新牧 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期11-22,共12页
为进一步深入探讨饱和黏土的固结机制,引入考虑时间效应的统一硬化(UH)本构模型描述饱和黏土变形的弹黏塑性,以及Hansbo渗流方程描述固结过程中的非Darcy渗流,修正了饱和黏土一维固结方程,并利用有限差分法进行了求解。通过与文献中一... 为进一步深入探讨饱和黏土的固结机制,引入考虑时间效应的统一硬化(UH)本构模型描述饱和黏土变形的弹黏塑性,以及Hansbo渗流方程描述固结过程中的非Darcy渗流,修正了饱和黏土一维固结方程,并利用有限差分法进行了求解。通过与文献中一维流变固结试验结果和理论计算结果的对比,验证了所提计算方法和UH模型的适用性。然后探讨了Hansbo渗流参数及UH模型参数对流变固结过程的影响。计算结果表明:土体的黏滞效应是引起流变固结初期地基不排水面附近出现孔压升高现象的主要原因,而渗流的非Darcy特性增强了这一效应,同时土体的这两个特性还延缓了固结中后期饱和黏土地基中孔压的整体消散和地基的沉降。另外,随着回弹指数和超固结参数的增大,或渗透指数的减小,上述流变固结特性更加明显。但是Hansbo渗流参数和渗透指数对地基最终沉降量均无影响。 展开更多
关键词 土力学 饱和黏土 流变固结 Hansbo渗流 弹黏塑性 有限差分法 孔隙水压力 地基沉降
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考虑非Darcy渗流的砂井地基弹黏塑性固结分析 被引量：3
15
作者 刘忠玉 徐传永 +2 位作者 朱新牧 张家超 夏洋洋 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期113-122,共10页
为进一步研究饱和软黏土的砂井固结机制,采用Hansbo渗流方程描述渗流速度与水力梯度之间的非线性关系,同时引入考虑时间效应的统一硬化(UH)本构模型描述土体的弹黏塑性变形,重新推导理想砂井地基固结方程,给出隐式有限差分法求解的离散... 为进一步研究饱和软黏土的砂井固结机制,采用Hansbo渗流方程描述渗流速度与水力梯度之间的非线性关系,同时引入考虑时间效应的统一硬化(UH)本构模型描述土体的弹黏塑性变形,重新推导理想砂井地基固结方程,给出隐式有限差分法求解的离散格式,并编制相应的Fortran计算程序.通过与已有砂井地基非线性固结解析解的对比,证明了求解方法的有效性.随后,探讨UH模型参数及Hansbo渗流参数对砂井地基弹黏塑性固结的影响规律.结果表明:土体主、次固结耦合机制是引起固结初期超孔隙水压力升高的主要原因,而且土体的黏滞性和渗流的非达西特性延缓了固结中后期砂井地基中孔隙水压力的整体消散.另外,在流变固结后期,增大渗透指数将加快固结进程. 展开更多
关键词 土力学 饱和软黏土 砂井地基 Hansbo渗流 弹黏塑性 固结度
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预压作用下软土微观结构试验及弹黏塑性模型研究 被引量：3
16
作者 扈胜霞 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S2期161-167,173,共8页
为了揭示软土固结蠕变机制,计算软基"工后沉降",开展了室内模拟真空、堆载以及真空-堆载联合预压加固软土的固结蠕变三轴试验及三轴试验前、后的微观结构试验。建立了能考虑微观结构改变的弹黏塑性(EVP)软土蠕变模型。研究结... 为了揭示软土固结蠕变机制,计算软基"工后沉降",开展了室内模拟真空、堆载以及真空-堆载联合预压加固软土的固结蠕变三轴试验及三轴试验前、后的微观结构试验。建立了能考虑微观结构改变的弹黏塑性(EVP)软土蠕变模型。研究结果表明:原状软土样在真空预压、堆载预压、联合预压3种预压荷载作用下,固结过程和蠕变过程具有耦合效应;土体微观结构参数的改变与宏观工程性质的改变具有相辅相成的关系;EVP模型弱化了具体应力路径的变化,其反映弹性的参数和反映黏塑性的参数可由微观结构参数确定;改进的EVP模型既能计算土体的弹黏塑性变形,也考虑了土体微观结构的变化,能更全面地反映土变形的实质。 展开更多
关键词 预压荷载 软土 微观结构 弹黏塑性(EVP)模型
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Ⅱ型动态扩展裂纹尖端的弹黏塑性渐近场 被引量：1
17
作者 梁文彦 王振清 吕红庆 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期76-83,共8页
考虑材料的黏性效应建立了Ⅱ型动态扩展裂纹尖端的力学模型,假设黏性系数与塑性等效应变率的幂次成反比,通过分析使尖端场的弹、黏、塑性得到合理匹配,并给出边界条件作为扩展裂纹定解的补充条件,对理想塑性材料中平面应变扩展裂纹尖端... 考虑材料的黏性效应建立了Ⅱ型动态扩展裂纹尖端的力学模型,假设黏性系数与塑性等效应变率的幂次成反比,通过分析使尖端场的弹、黏、塑性得到合理匹配,并给出边界条件作为扩展裂纹定解的补充条件,对理想塑性材料中平面应变扩展裂纹尖端场进行了弹黏塑性渐近分析,得到了不含间断的连续解,并讨论了Ⅱ型裂纹数值解的性质随各参数的变化规律.分析表明应力和应变均具有幂奇异性,对于Ⅱ型裂纹,裂尖场不含弹性卸载区.引入Airy应力函数,求得了Ⅱ型准静态裂纹尖端场的控制方程,并进行了数值分析,给出了裂纹尖端的应力应变场.当裂纹扩展速度(M→0)趋于零时,动态解趋于准静态解,表明准静态解是动态解的特殊形式. 展开更多
关键词 动态扩展 弹黏塑性材料 裂纹尖端场 准静态扩展
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施工荷载下理想砂井地基弹黏塑性固结分析 被引量：1
18
作者 刘忠玉 范智铖 +1 位作者 朱新牧 崔鹏陆 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2020年第3期118-126,共9页
为深入研究饱和黏土流变特性及施工荷载对理想砂井地基固结性状的影响,在Barron理想砂井固结理论基本假定的基础上,引入考虑时间效应的统一硬化(UH)本构模型描述饱和黏土的弹黏塑性变形,同时将施工荷载简化为线性加载,重新推导了理想砂... 为深入研究饱和黏土流变特性及施工荷载对理想砂井地基固结性状的影响,在Barron理想砂井固结理论基本假定的基础上,引入考虑时间效应的统一硬化(UH)本构模型描述饱和黏土的弹黏塑性变形,同时将施工荷载简化为线性加载,重新推导了理想砂井固结方程,并给出了固结方程的隐式差分格式。通过与文献中变荷载下砂井地基非线性固结方程解析解的对比,验证了研究方法的有效性。探讨了施工荷载和UH模型参数等对砂井地基固结进程的影响。结果表明:施工阶段砂井地基内出现的孔压升高现象不仅是施工荷载随时间增加造成的,黏土的黏滞性也是原因之一;延长工期和增大UH模型参数均会使砂井地基孔隙水压力的整体消散时间延长,从而减小其固结速率;当工期较长时,按瞬时加载情况计算砂井地基的固结进程将会产生较大误差,而忽略土体的黏滞性将会高估砂井地基的固结速率。 展开更多
关键词 土力学 饱和黏土 理想砂井 流变固结 施工荷载 弹黏塑性 孔隙水压力
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混合硬化弹黏塑性边界元灵敏度分析
19
作者 梁利华 刘勇 徐博侯 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期910-915,共6页
提出了基于一致切线算子概念的混合硬化弹黏塑性边界元法.该方法根据Perzyna弹黏塑性本构关系,基于混合硬化模型,采用隐式欧拉计算格式,得出了两种常用流动函数下弹黏塑性的径向返回算法和一致切线算子.利用直接微分方法,建立了灵敏度... 提出了基于一致切线算子概念的混合硬化弹黏塑性边界元法.该方法根据Perzyna弹黏塑性本构关系,基于混合硬化模型,采用隐式欧拉计算格式,得出了两种常用流动函数下弹黏塑性的径向返回算法和一致切线算子.利用直接微分方法,建立了灵敏度分析的边界元增量方程,同时还导出了混合硬化模型应力径向返回的弹黏塑性灵敏度公式.算例和分析结果表明,不同黏塑性流动参数下所得的结果与利用ANSYS有限元求解的差分法结果一致,弹性和弹塑性是弹黏塑性的两种极限情况. 展开更多
关键词 边界元 弹黏塑性 一致切线算子 灵敏度分析 混合硬化
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应变局部化弹黏塑性分析的内嵌局部软化带模型
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作者 刘金龙 陈胜宏 +1 位作者 解家毕 鲍轶洲 《岩土力学》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期823-827,共5页
针对岩土介质结构在破坏过程中局部化变形的问题,结合位移不连续的思想,提出内嵌局部软化带模型来捕捉结构中的局部化带。通过虚功原理建立了含局部化带影响的弹黏塑性的有限元计算模式,其中分叉理论作为局部化判断条件。模型将局部化... 针对岩土介质结构在破坏过程中局部化变形的问题,结合位移不连续的思想,提出内嵌局部软化带模型来捕捉结构中的局部化带。通过虚功原理建立了含局部化带影响的弹黏塑性的有限元计算模式,其中分叉理论作为局部化判断条件。模型将局部化带的形成视为一个黏塑性屈服流动过程,从而能够连续地描述局部化变形前后的力学性质。特点是计算量小、物理意义明确,可以方便地整合到传统有限元分析程序中。算例表明,计算模型是合理和有效的。 展开更多
关键词 应变局部化 弹黏塑性 内嵌软化带 岩土介质 有限元
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