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题名基于损伤控制方法的大理岩非线性剪胀特性试验研究
被引量：7
- 1
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作者
汪斌
朱杰兵
邬爱清
张利洁
黄书岭
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机构
长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室
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出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第4期981-987,共7页
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基金
国家自然科学基金资助项目(No.51209020
No.41272350
+1 种基金
No.51379022)
973计划项目(No.2011CB710603)
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文摘
剪胀角是描述岩石体积膨胀扩容的常用参数,在非关联流动法则中,连续介质理论通常假设剪胀角为0;在关联流动法则中,其值恒定且等于内摩擦角。岩石三轴压缩全过程体应变曲线表明,其体积剪胀性依赖于围压和塑性参量,破坏过程中不仅其特征强度随围压和塑性参量呈非线性变化,而且剪胀特性也表现出非线性特征。基于塑性力学理论,针对锦屏大理岩损伤控制的全过程三轴加、卸载试验,采用双参数非线性函数拟合方法建立了能同时考虑围压效应和塑性参量的非线性剪胀角模型。结果表明,对于大理岩、中硬岩,在破坏过程中扩容行为强烈依赖围压和岩石塑性参量,均表现出先快速增加至峰值后,随着塑性变形增加逐渐减小的非线性演化规律。提出的双参数非线性剪胀角模型很好地描述了岩石破坏过程中的体积扩容特性,其结果对于研究地下工程围岩应力变化诱发的围岩剪胀破坏机制、体积扩容膨胀区范围预测和围岩支护的合理设计均具有一定的理论和工程应用价值。
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关键词
剪胀角
损伤控制
塑性参量
三轴加卸载试验
非线性剪胀角模型
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Keywords
shear dilatancy angle
damage-control
plastic parameter
triaxial loading and unloading cycle test
nonlinear dilatancy angle model
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分类号
TU452
[建筑科学—岩土工程]
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题名基于非线性剪胀模型的高面板堆石坝变形分析
被引量：1
- 2
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作者
姜媛媛
唐瑜
张瀚
窦向贤
潘家军
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机构
中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司
四川大学水利水电学院
长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室
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出处
《人民长江》
北大核心
2018年第S1期94-96,102,共4页
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文摘
在混凝土面板堆石坝的设计中,对于坝体变形的分析目前多采用邓肯E-B模型进行三维非线性有限元计算。鉴于非线性弹性邓肯-张模型不能反映堆石料的剪胀性,依托位于狭窄河谷上的猴子岩面板堆石坝工程,提出采用非线性剪胀模型分析坝体应力变形特性。通过对比分析非线性剪胀模型、邓肯E-B模型坝体应力变形计算成果,同时根据现场坝体变形监测成果,验证了非线性剪胀模型在面板堆石坝静力有限元分析中的合理性与优越性。
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关键词
非线性剪胀模型
邓肯E-B模型
坝体应力变形
真三轴试验
猴子岩面板堆石坝
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分类号
TV698.11
[水利工程—水利水电工程]
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题名考虑剪胀效应的深埋圆形隧道围岩应变软化弹塑性解
被引量：7
- 3
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作者
崔岚
郑俊杰
章荣军
张威
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机构
华中科技大学岩土与地下工程研究所
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出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第4期1187-1193,共7页
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基金
新世纪优秀人才支持计划资助项目(No.NCET–06–619)
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文摘
隧道围岩非线性体积膨胀影响施工安全,如何正确评价隧道围岩塑性区域内扩容机制非常重要。多数研究从理论上推导深埋圆形隧洞应变软化围岩应力-应变场时仅采用恒定或线性变化剪胀模型,针对此不足,提出了一种基于有限差分法的分析方法,能够合理地考虑围岩非线性剪胀效应及其应变软化特性。利用已有的研究成果,验证了该方法的合理性,并进一步探讨了不同质量石灰岩与支护压力下剪胀系数在围岩塑性区域内的影响因素,比较了恒定与非线性变化剪胀模型下围岩变形的不同。结果表明:对于地质强度指标(GSI)较小、质量较差的岩体,塑性区域内主要由围压控制剪胀效应程度;恒定与非线性变化剪胀模型下围岩洞壁变形差别显著。
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关键词
非线性剪胀效应
应变软化特性
有限差分法
剪胀系数
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Keywords
nonlinear dilatancy effect
strain-softening behavior
finite difference method
dilatancy coefficient
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分类号
U451.2
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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题名基于统一强度理论深埋圆形隧道围岩的剪胀分析
被引量：13
- 4
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作者
王凤云
钱德玲
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机构
合肥工业大学土木与水利工程学院
安徽建筑大学土木工程学院
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出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第5期1966-1976,共11页
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基金
国家自然基金资助项目(No.51378168)~~
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文摘
基于连续介质理论中岩体的剪胀角与围压和塑性剪切应变密切相关,隧洞周边岩体的应力状态因开挖卸荷而发生应力重分布,迫使其围压由原地应力逐渐衰减,塑性剪切应变不断增加,引起剪胀效应呈非线性变化。首先,基于统一强度理论和非关联流动法则,将潜在塑性区围岩按等围压释放划分为若干同心圆,提出了考虑中间主应力和非线性剪胀性的有限差分法,计算应变软化围岩的力学问题,并以实例验证其正确性。其次,通过参数分析,研究塑性区内岩体的剪胀角受中间主应力、临界软化系数和支护力的影响规律。研究结果表明,中间主应力主要影响剪胀角的峰值,随着中间主应力效应增加,剪胀峰值增加;临界软化系数主要影响剪胀角的变化率,随着临界软化系数的增加,剪胀角变化缓慢;中间主应力和临界软化系数共同影响塑性区剪胀角的变化;随着支护力的增加,洞壁处的剪胀角增加;双剪强度理论计算的位移值较小,应谨慎采用,同时采用Mohr-Coulomb强度准则时可以适当考虑围岩的承载潜力。
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关键词
隧道
统一强度理论
中间主应力
应变软化
非线性剪胀
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Keywords
tunnels
unified strength theory
intermediate stress
strain-softening behavior
nonlinear dilatancy
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分类号
TU452
[建筑科学—岩土工程]
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题名考虑组构演化的砂砾土弹塑性本构模型
- 5
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作者
徐斌
王星亮
庞锐
陈柯好
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机构
大连理工大学水利工程学院
大连理工大学海岸与近海工程国家重点实验室
河北工程大学水利水电学院
河北工程大学河北省智慧水利重点实验室
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出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期3197-3211,共15页
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基金
国家自然科学基金(No.52379117,No.52279096,No.52279125,No.52378364)。
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文摘
考虑组构演化效应对于真实、准确地描述无黏性土在循环加载过程中的宏观力学行为具有重要意义。在砂砾土单调加载条件下构建的非线性剪胀方程的基础上,引入反映其循环荷载条件下剪胀阶段组构演化的剪胀内变量,基于广义塑性理论框架建立了反映砂砾土静力及液化全过程力学特性的弹塑性本构模型。对比考虑组构演化效应前后砂砾土液化变形、应力路径和超孔隙水压力发展规律,说明了组构演化效应对于模拟砂砾土液化响应的重要影响。通过开展一系列砂砾土静、动力大型三轴试验并结合相关文献试验结果对模型性能进行了验证。结果表明该模型总体上能够合理反映砂砾土在静力排水条件下应力-应变-体变特性以及在液化过程中超孔隙水压力的累积与消散、应力路径演化和液化变形发展情况,可为砂砾土工程数值模拟提供有力的本构工具。
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关键词
砂砾土
液化
组构演化
非线性剪胀方程
弹塑性本构模型
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Keywords
sand-gravel composites
liquefaction
fabric evolution
nonlinear dilatancy equation
elastoplastic constitutive model
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分类号
TU441
[建筑科学—岩土工程]
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