多类混凝土损伤比强度理论及塑性-损伤模型研究进展与应用 被引量：1

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作者 丁发兴 吴霞 +7 位作者 吕飞 王文君 孙浩 SADAT Said Ikram 许云龙 王恩 王莉萍 余志武 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第2期690-711,共22页

为完善混凝土强度理论和塑性-损伤模型,通过参考岩石损伤比强度理论,根据现有普通混凝土、再生混凝土、轻骨料混凝土和纤维混凝土等多类混凝土多轴强度试验数据,推荐损伤比变量中的五经验系数取值,完善多类混凝土损伤比强度理论并揭示... 为完善混凝土强度理论和塑性-损伤模型,通过参考岩石损伤比强度理论,根据现有普通混凝土、再生混凝土、轻骨料混凝土和纤维混凝土等多类混凝土多轴强度试验数据,推荐损伤比变量中的五经验系数取值,完善多类混凝土损伤比强度理论并揭示约束混凝土工作原理。分析表明,随着静水压力的增加,混凝土压损伤比将由单轴受压时为1左右线性递减至小于0.5,八面体剪应力先增大后减小,轴向峰值应力提升为某一定值,压损伤比取值减小引发非弹性体积膨胀减小至不变,因而导致混凝土由单轴受压脆性破坏向多轴受压塑性破坏转变,该理论为钢管混凝土柱中发挥混凝土耗能潜力提供理论依据。依据混凝土损伤比强度理论,确定多类混凝土塑性-损伤模型中的三轴强度参数,包括膨胀角、拉压子午线强度比值和二轴等压与单轴抗压强度比值,并建议常温静力荷载下多类混凝土的单轴受压、受拉应力-应变曲线方程及其参数表达式,常温地震荷载下普通混凝土的单轴受压、受拉应力-应变曲线方程及其参数表达式,以及火灾升温环境下普通混凝土的单轴受压、受拉应力-应变曲线方程及其参数表达式,建立约束混凝土三轴塑性-损伤模型。介绍多类混凝土塑性-损伤模型在钢-混凝土组合结构有限元模型中的应用,模型中混凝土采用实体单元而钢管与钢梁采用壳单元,可模拟钢管与混凝土之间的界面滑移与约束作用,当采取增强约束拉筋强柱构造方法时可提升钢管混凝土柱及其结构的承载力、抗震与抗火性能。 展开更多

关键词 混凝土 损伤比 强度理论 塑性-损伤模型 三轴参数 应力-应变曲线 实体-壳单元模型

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原状黄土和水泥土损伤比强度理论及地表黄土塑性流动深度预测

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作者 吴霞 丁发兴 王宁 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第2期863-874,共12页

损伤比强度理论已应用于混凝土和各向同性岩石等黏聚摩擦材料,得到了很好的预测结论。黄土在自然界分布广泛,水泥土是一种人工处理土,主要包括水泥加固土和水泥稳定土两大类,黄土和水泥土均属于黏聚摩擦材料。将损伤比强度理论推广应用... 损伤比强度理论已应用于混凝土和各向同性岩石等黏聚摩擦材料,得到了很好的预测结论。黄土在自然界分布广泛,水泥土是一种人工处理土,主要包括水泥加固土和水泥稳定土两大类,黄土和水泥土均属于黏聚摩擦材料。将损伤比强度理论推广应用于原状黄土和水泥土的三轴强度预测。首先,基于原状黄土和水泥土的三轴受压强度包络面特征和现有试验数据建立原状黄土和水泥土损伤比强度理论,并推荐了损伤比表达式中的5个经验系数取值,该理论预测结果与不同类型原状黄土和水泥土的三轴强度试验结果吻合良好。然后,通过损伤比强度理论与Mohr-Coulomb单剪强度准则、双剪强度准则、Lade强度准则和广义SMP强度准则进行比较,表明提出的强度理论有较高的计算精度。此外,损伤比强度理论对应子午线压端与平均主应力轴相交,而其余准则对应的各子午线压端开口。最后,根据五经验系数下的损伤比强度理论,可预测黄土和水泥土具有弹脆性、弹塑性和塑性流动3种状态,反映了该类土体单轴受压压碎以及三轴受压塑性流动的指标量化,且高平均主压应力下土体将由弹塑性向塑性流动转变的特征,为基础持力层破坏而产生的不均匀沉降现象提供理论依据。根据原状黄土损伤比强度理论预测重力作用下地表深处黄土存在塑性流动深度,预测结果分别为75 m和367 m。 展开更多

关键词 原状黄土 水泥土 强度理论 损伤比 塑性流动

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基于损伤比强度理论的约束地聚物混凝土塑性-损伤模型及应用

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作者 张绍松 丁发兴 吴霞 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第4期1735-1746,共12页

为建立约束地聚物混凝土塑性-损伤模型,整理分析了国内外地聚物混凝土力学性能试验数据资料,对地聚物混凝土的各种力学性能指标进行了统一分析,提出了地聚物混凝土基本力学性能包括轴心抗压(拉)强度、劈裂抗拉强度、弹性模量、轴心受压(... 为建立约束地聚物混凝土塑性-损伤模型,整理分析了国内外地聚物混凝土力学性能试验数据资料,对地聚物混凝土的各种力学性能指标进行了统一分析,提出了地聚物混凝土基本力学性能包括轴心抗压(拉)强度、劈裂抗拉强度、弹性模量、轴心受压(拉)峰值应变等统一计算公式,建立了地聚物混凝土单轴受压(拉)应力-应变全曲线表达式。基于其他混凝土损伤比强度理论和现有地聚物混凝土围压三轴强度试验数据,提出了地聚物混凝土损伤比强度理论,建议了地聚物混凝土塑性-损伤模型中的三轴参数,包括膨胀角、拉压子午线强度比值和二轴等压与单轴抗压强度比值等,形成了约束地聚物混凝土塑性-损伤模型。基于ABAQUS有限元软件对钢筋地聚物混凝土简支梁四点弯曲试验、钢管地聚物混凝土短柱轴压试验及钢筋地聚物混凝土柱拟静力试验进行模拟,验证了该模型的有效性。研究结果表明:1)提出的各基本力学性能计算公式计算结果与试验结果吻合良好,计算精度较高;2)提出的地聚物混凝土单轴受压与受拉应力-应变全曲线与试验曲线吻合度较高;3)应用约束地聚物混凝土三轴塑性-损伤模型的有限元模型计算结果(包括钢筋地聚物混凝土简支梁荷载-挠度曲线、钢管地聚物混凝土短柱轴压荷载-应变曲线及钢筋地聚物混凝土柱荷载-位移滞回曲线)和试验结果较为吻合。 展开更多

关键词 损伤比强度理论 地聚物混凝土 力学性能 塑性-损伤模型 有限元分析

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基于深度学习的塑性变形理论建模研究进展 被引量：1

4

作者 王新云 唐学峰 +6 位作者 余国卿 龙锦川 温红宁 邓磊 金俊松 龚攀 张茂 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期92-116,共25页

传统塑性理论模型由于引入了适当的假设和简化,面对复杂变形机制和复杂变形条件时具有局限性。基于深度学习的理论建模作为数据驱动的建模新范式,具有精度高、通用性强的特点,是塑性理论建模的重要方向。介绍了深度学习的建模方法,如传... 传统塑性理论模型由于引入了适当的假设和简化,面对复杂变形机制和复杂变形条件时具有局限性。基于深度学习的理论建模作为数据驱动的建模新范式,具有精度高、通用性强的特点,是塑性理论建模的重要方向。介绍了深度学习的建模方法,如传统神经网络模型、物理启发式神经网络模型和神经算子网络,分析了各个模型的特点。总结了近年来基于深度学习的塑性理论建模方法在本构关系、损伤断裂模型、微观组织模型和多尺度模型等方面应用的研究进展,并分析了提高模型精度、泛化能力和可解释性的方法。最后提出了基于深度学习的塑性理论建模方法面临的挑战和未来发展方向。 展开更多

关键词 深度学习 塑性理论建模 本构关系 微观组织演变模型 损伤断裂模型 多尺度模型

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岩土材料弹塑性正交异性损伤耦合本构理论 被引量：12

5

作者 沈新普 泽农.慕容子 徐秉业 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2001年第9期927-933,共7页

在不可逆热力学框架内建立了岩土材料的正交异性损伤塑性耦合宏观唯象本构理论·　主要结果有 :1)给出了耦合的塑性和损伤的演化律 ;2 )从对含裂纹单元的细观分析入手 ,通过均匀化 (Homogenization)处理 ,将损伤引入到Mohr_Coulomb... 在不可逆热力学框架内建立了岩土材料的正交异性损伤塑性耦合宏观唯象本构理论·　主要结果有 :1)给出了耦合的塑性和损伤的演化律 ;2 )从对含裂纹单元的细观分析入手 ,通过均匀化 (Homogenization)处理 ,将损伤引入到Mohr_Coulomb条件中·　模型同时考虑了损伤对剪切强度及摩擦角的影响 。 展开更多

关键词 损伤 塑性 耦合 岩土材料 弹塑性 正交异性 本构理论

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一种基于混合物理论的非饱和岩土类材料的弹塑性损伤模型 被引量：8

6

作者 杨松岩 俞茂宏 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第5期58-63,共6页

在混合物理论的框架内，提出了一个处理饱和与非饱和的岩土类材料变形和强度本构建模的新方法。该方法将多相工程材料看成由两个层次的三种混合物模型组成。针对非饱和岩土类材料的特点，应用该方法，给出了一个具体的弹塑性损伤本构方... 在混合物理论的框架内，提出了一个处理饱和与非饱和的岩土类材料变形和强度本构建模的新方法。该方法将多相工程材料看成由两个层次的三种混合物模型组成。针对非饱和岩土类材料的特点，应用该方法，给出了一个具体的弹塑性损伤本构方程，可描述材料性质的劣化过程（即损伤和软化）以及非饱和程度对材料变形强度特性的影响，并编制了专用的有限元程序。作为算例，对常规三轴试件进行了有限元分析，得出了一些具体的结果。 展开更多

关键词 非饱和 岩土类材料 混合物理论 弹塑性损伤模型

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各向同性岩石损伤比强度理论研究及应用 被引量：5

7

作者 吴霞 丁发兴 +2 位作者 吕飞 龚琛杰 向平 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期5186-5197,共12页

根据地球上岩石材料强度实验与发展规律对三轴受压下岩石强度包络面基本特征提出3个假设,建立五经验系数岩石损伤比表达式。根据各类各向同性岩石试验数据推荐损伤比表达式中五经验系数的取值,结合原有损伤比强度理论完善2类岩石损伤比... 根据地球上岩石材料强度实验与发展规律对三轴受压下岩石强度包络面基本特征提出3个假设,建立五经验系数岩石损伤比表达式。根据各类各向同性岩石试验数据推荐损伤比表达式中五经验系数的取值,结合原有损伤比强度理论完善2类岩石损伤比强度准则,并与现有典型岩石强度准则进行比较。分析结果表明:损伤比强度准则预测值与试验数据吻合良好,计算精度与其他准则相当。岩石损伤比强度理论反映了单轴受拉脆断、单轴与双轴受压压碎以及三轴等压塑性流动的指标量化,且三轴高压下损伤比参数递减使得非弹性体积膨胀减小导致岩石向塑性流动转变的特征,具有重要应用价值:1)该理论指出重力作用下地壳固态岩石由于损伤比参数取值逐渐减少而分别处于弹脆性、弹塑性和塑性流动等3个状态,因此可预测地球岩石在重力作用下的塑性流动规律;2)该理论可解释高地应力隧道开挖由于应力释放导致高压岩体非弹性体积膨胀从而引发硬岩岩爆的内在原因;3)基于该理论,认为重力下岩石处于塑性状态将耗能而使得机械能向热能转变,因而提出地球“重力塑性耗能”观点,指出地球内部的地幔和地核物质维持液态或固态,是重力高压与耗能引发高温的结果;4)基于该理论,指出“大陆漂移学说”和“板块构造学说”以及地震和火山爆发的动力机制是地球的“重力塑性耗能”引起地球内部能量增加而长期缓慢释放,以及地球潮汐力、离极力和月亮太阳引潮力共同作用的结果。地球“重力塑性耗能”观点可为康德-拉普拉斯星云假说下的岩浆冷却提供能量补充。 展开更多

关键词 岩石 多轴受力 损伤比 强度理论 塑性流动

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基于Cosserat连续体理论的粉末高温合金弹塑性损伤分析 被引量：1

8

作者 张成成 杨东生 +1 位作者 任远 张盛 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2015年第8期821-832,共12页

回顾了航空发动机涡轮盘粉末高温合金材料的发展及研究方法,基于Cosserat连续体理论,建立了粉末高温合金材料的弹塑性损伤模型,可通过特征长度考虑材料的微结构特征,并在模拟软化问题时消除局部化带的网格依赖性.在软化问题中,经典弹塑... 回顾了航空发动机涡轮盘粉末高温合金材料的发展及研究方法,基于Cosserat连续体理论,建立了粉末高温合金材料的弹塑性损伤模型,可通过特征长度考虑材料的微结构特征,并在模拟软化问题时消除局部化带的网格依赖性.在软化问题中,经典弹塑性理论在计算时需要较多迭代,有时甚至不能收敛.该文基于参变量变分原理,把原非线性问题转化为互补问题来求解,可大大提高求解效率和收敛性.最后通过数值算例验证了本文提出方法的有效性. 展开更多

关键词 弹塑性损伤 微结构特征 Cosserat连续体理论 参变量变分原理

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基于非局部增强塑性损伤微平面模型的装配式梁柱节点力学性能研究

9

作者 李汝飞 王辉明 《混凝土》 CAS 北大核心 2024年第8期151-157,共7页

装配式结构梁柱节点是影响结构力学性能的关键部位,为深入全面地探究其非线性力学行为,基于非局部增强塑性损伤微平面模型,运用ANSYS有限元程序,考虑新旧混凝土结合面等构造措施,建立精细化有限元计算模型,以相关试验为基础,比较验证了... 装配式结构梁柱节点是影响结构力学性能的关键部位,为深入全面地探究其非线性力学行为,基于非局部增强塑性损伤微平面模型,运用ANSYS有限元程序,考虑新旧混凝土结合面等构造措施,建立精细化有限元计算模型,以相关试验为基础,比较验证了所建有限元模型的可靠性。并以后浇区混凝土强度等级、轴压比、梁上部纵筋配筋率为参数,考察其对装配式节点承载力及延性的影响。结果表明:节点承载力随后浇区混凝土强度等级、轴压比、梁上部纵筋配筋率的增大而增大;节点延性随后浇区混凝土强度等级、梁上部纵筋配筋率的增大而增大,轴压比则对其影响较小。为装配式结构梁柱节点的设计和应用提供了理论依据和参考。 展开更多

关键词 微平面模型 塑性损伤理论 装配式 梁柱节点 力学性能

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不稳定温度场有限变形弹塑性损伤理论的变分原理

10

作者 牛焱洲 《葛洲坝水电工程学院学报》 1990年第2期34-41,共8页

关键词 有限变形 弹塑性 损伤理论 温度场

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基于最小耗能原理的黏弹塑性损伤模型 被引量：6

11

作者 邱战洪 张我华 陈云敏 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第S1期160-164,共5页

在基于"应变等效假定"和"余应变能等效假定"两种不同损伤力学基本假定的黏塑性损伤本构方程基础上,将最小耗能原理应用于固体介质的黏弹塑性问题,给出了损伤材料的黏塑性应变流变速率、黏塑性损伤发展速率和黏弹-... 在基于"应变等效假定"和"余应变能等效假定"两种不同损伤力学基本假定的黏塑性损伤本构方程基础上,将最小耗能原理应用于固体介质的黏弹塑性问题,给出了损伤材料的黏塑性应变流变速率、黏塑性损伤发展速率和黏弹-塑性材料积累应变强弱化速率的非线性演化发展方程,建立了两个不同的黏弹塑性损伤模型(A和B),并进行了试验验证。作为算例,最后运用黏塑性损伤模型A,对地震荷载作用下建于岩石基础上的某混凝土重力坝的动力损伤问题进行了分析,结果表明该模型应用于混凝土重力坝的动力损伤分析是可行的。 展开更多

关键词 最小耗能原理 黏弹塑性损伤理论 混凝土重力坝

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正交各向异性材料的弹塑性损伤本构关系 被引量：2

12

作者 傅衣铭 田燕萍 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期67-75,共9页

基于弹塑性力学和损伤理论,建立了一个与应力球张量有关的正交各向异性材料的混合硬化屈服准则,该准则无量纲化后与各向同性材料的Mises准则同构,在此基础上,进而建立了混合硬化正交各向异性材料的增量型弹塑性损伤本构方程,并以具局部... 基于弹塑性力学和损伤理论,建立了一个与应力球张量有关的正交各向异性材料的混合硬化屈服准则,该准则无量纲化后与各向同性材料的Mises准则同构,在此基础上,进而建立了混合硬化正交各向异性材料的增量型弹塑性损伤本构方程,并以具局部损伤的正交各向异性矩形薄板为例,采用Galerkin法和迭代法,对其弹塑性屈曲问题进行了分析,讨论了局部损伤对正交各向异性矩形薄板弹塑性屈曲临界应力的影响. 展开更多

关键词 弹塑性 正交各向异性薄板 损伤 增量理论 弹塑性屈曲

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考虑损伤效应的正交各向异性板的弹塑性静动力分析 被引量：1

13

作者 傅衣铭 田燕萍 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期541-546,共6页

基于弹塑性力学和损伤理论,建立了一个与应力球张量有关的正交各向异性材料的混合硬化屈服准则,该准则无量纲化后与各向同性材料的Mises准则同构,进而建立了混合硬化正交各向异性材料的增量型弹塑性损伤本构方程和损伤演化方程。基于经... 基于弹塑性力学和损伤理论,建立了一个与应力球张量有关的正交各向异性材料的混合硬化屈服准则,该准则无量纲化后与各向同性材料的Mises准则同构,进而建立了混合硬化正交各向异性材料的增量型弹塑性损伤本构方程和损伤演化方程。基于经典Kirchhoff板理论,获得了正交各向异性薄板的增量型运动控制方程,且采用有限差分法和迭代法进行求解。数值算例中,讨论了损伤演化、外载荷参数等因素对正交各向异性薄板弹塑性静动力性质的影响,数值结果表明,考虑结构的损伤和损伤演化时,结构的力学性质将发生显著的变化。 展开更多

关键词 正交各向异性板 弹塑性损伤 混合硬化 增量理论 静动力分析

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冲击球压技术研究材料局部损伤和弹塑性特征

14

作者 岳汉威 马振珠 包亦望 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期106-111,共6页

冲击球压技术是基于赫兹接触理论发展起来的研究材料力学性能的新方法,尽管起步较晚,但是对材料力学性能特征和变化的研究是非常有效的。概述了近40年利用冲击球压技术分析材料局部损伤和评价材料弹塑性特征的理论和研究进展,重点阐述... 冲击球压技术是基于赫兹接触理论发展起来的研究材料力学性能的新方法,尽管起步较晚,但是对材料力学性能特征和变化的研究是非常有效的。概述了近40年利用冲击球压技术分析材料局部损伤和评价材料弹塑性特征的理论和研究进展,重点阐述了利用冲击球压技术和赫兹接触理论评价材料恢复系数和动态硬度特征及变化的可行性、敏感性和精确性。结合研究现状对冲击球压技术中隐含的问题进行了划分,并展望了未来冲击球压技术的发展方向。 展开更多

关键词 冲击球压 赫兹理论 局部损伤 恢复系数 动态硬度 弹塑性特征

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弹塑性损伤问题的自洽分析方法

15

作者 黄模佳 扶名福 H.布弗勒南昌大学(南区)工程力学研究所 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 1998年第12期1119-1126,共8页

基于不可逆热力学理论和内变量理论，提出平均意义下的Ｃｌａｕｓｉｕｓ＿Ｄｕｈｅｍ不等式方程·与以往弹塑性空洞损伤研究不同，本文旨在利用自洽分析法建立起既考虑空洞形状影响又考虑空洞之间相互作用的场方程，并使之能够处理... 基于不可逆热力学理论和内变量理论，提出平均意义下的Ｃｌａｕｓｉｕｓ＿Ｄｕｈｅｍ不等式方程·与以往弹塑性空洞损伤研究不同，本文旨在利用自洽分析法建立起既考虑空洞形状影响又考虑空洞之间相互作用的场方程，并使之能够处理空洞体积比较大的弹塑性损伤问题· 展开更多

关键词 弹塑性损伤 自洽分析 热力学定理 内变量理论

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基于三维弹塑性损伤模型的木材非线性分析 被引量：35

16

作者 王明谦 宋晓滨 顾祥林 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第7期22-28,49,共8页

为预测木材复杂的受力行为,在弹塑性理论和连续介质损伤力学的框架内建立了木材三维弹塑性损伤本构模型。采用Hill屈服准则和Voce强化模型描述木材受压硬化行为;通过修正后的Hashin破坏准则和指数型损伤演化模型控制木材受拉、受剪的损... 为预测木材复杂的受力行为,在弹塑性理论和连续介质损伤力学的框架内建立了木材三维弹塑性损伤本构模型。采用Hill屈服准则和Voce强化模型描述木材受压硬化行为;通过修正后的Hashin破坏准则和指数型损伤演化模型控制木材受拉、受剪的损伤演化过程。基于应变增量法求解本构模型的数值解,并采用Newton-Raphson迭代法求解塑性应变。通过编写用户自定义子程序(UMAT)将本构模型嵌入商业有限元软件ABAQUS,并根据试验结果对本构模型进行了验证。针对木材顺纹和横纹受压试验的数值模拟结果表明,该模型可以有效地描述木材的受压非线性硬化行为。针对木材斜纹受拉试验的数值模拟结果表明破坏准则可以较为准确地识别木材在横纹拉应力和顺纹剪应力作用下的破坏模式,损伤演化模型可以合理地控制木材的损伤演化过程。 展开更多

关键词 木材 本构模型 非线性分析 弹塑性理论 连续介质损伤力学

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基于损伤扩容理论的圆形隧洞围岩松动圈位移计算方法 被引量：8

17

作者 沈才华 古文博 +3 位作者 李鹤文 王媛 张永进 赖勇 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2019年第1期40-47,共8页

为解决传统弹塑性力学理论在计算时未考虑实际围岩卸载时的扩容效应导致的位移设计值预测误差较大的问题,通过考虑不同应力状态下围岩损伤扩容系数的不同,建立圆形隧洞开挖松弛位移的分层总和法理论计算方法,提出以洞壁处围岩损伤扩容... 为解决传统弹塑性力学理论在计算时未考虑实际围岩卸载时的扩容效应导致的位移设计值预测误差较大的问题,通过考虑不同应力状态下围岩损伤扩容系数的不同,建立圆形隧洞开挖松弛位移的分层总和法理论计算方法,提出以洞壁处围岩损伤扩容状态为控制值的围岩开挖位移预警值计算方法。结合分水江引水隧洞工程实例,对不同围岩级别、不同埋深、洞壁围岩的不同扩容效应(即不同支护状态)时圆形隧洞开挖后洞壁围岩位移变化规律进行分析,提出以圆形隧洞为基础的围岩预警值理论计算经验公式。由实际应用结果表明:考虑扩容效应的围压位移分层总和法计算值比弹塑性理论计算值大3倍以上,计算结果更符合实际情况。 展开更多

关键词 圆形隧洞 弹塑性理论 损伤扩容理论 分层总和法 松动圈位移

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考虑损伤效应的正交各向异性板的弹塑性后屈曲分析 被引量：2

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作者 田燕萍 傅衣铭 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2008年第7期764-774,共11页

基于弹塑性力学和损伤理论,建立了一个与应力球张量有关的正交各向异性材料的混合硬化屈服准则,该准则无量纲化后与各向同性材料的Mises准则同构,进而建立了混合硬化正交各向异性材料的增量型弹塑性损伤本构方程和损伤演化方程.基于经... 基于弹塑性力学和损伤理论,建立了一个与应力球张量有关的正交各向异性材料的混合硬化屈服准则,该准则无量纲化后与各向同性材料的Mises准则同构,进而建立了混合硬化正交各向异性材料的增量型弹塑性损伤本构方程和损伤演化方程.基于经典非线性板理论,得到了考虑损伤效应的正交各向异性板的增量型非线性平衡方程,且采用有限差分法和迭代法进行求解.数值算例中,讨论了损伤演化、初始缺陷对正交各向异性板弹塑性后屈曲行为的影响.数值结果显示了弹塑性后屈曲与弹性后屈曲的不同,并且损伤和损伤演化对板的弹塑性后屈曲的影响不可忽略. 展开更多

关键词 正交各向异性板 弹塑性损伤 弹塑性后屈曲 混合硬化 增量理论

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考虑损伤和不均匀冻胀的寒区隧道弹塑性统一解 被引量：11

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作者 蒋望涛 姜海强 +2 位作者 马勤国 李永东 李治国 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期69-79,100,共12页

寒区隧道弹塑性解的分析能为寒区隧道稳定性研究提供依据。为此,考虑围岩不均匀冻胀特性建立弹塑性损伤力学计算模型,基于统一强度理论求解得到寒区隧道弹塑性应力场和位移场统一解,并对所得解进行验证和参数分析。结果表明:忽略围岩塑... 寒区隧道弹塑性解的分析能为寒区隧道稳定性研究提供依据。为此,考虑围岩不均匀冻胀特性建立弹塑性损伤力学计算模型,基于统一强度理论求解得到寒区隧道弹塑性应力场和位移场统一解,并对所得解进行验证和参数分析。结果表明:忽略围岩塑性损伤及体积冻胀率的寒区隧道弹塑性解偏于保守;考虑不均匀冻胀特性能准确地反映寒区隧道围岩的真实冻胀程度;考虑中间主应力效应能有效发挥冻结围岩的承载潜能;损伤程度比值λ/E_(f)、体积冻胀率ξ_(V)、不均匀冻胀系数k、统一强度理论参数b、初始地应力p_(0)以及位移释放系数η等参数对衬砌上径向应力σ_(f)和塑性半径rp影响显著,应合理考虑不同参数在寒区隧道工程中的影响。该研究成果可为寒区隧道工程设计提供理论参考。 展开更多

关键词 寒区隧道 损伤 不均匀冻胀 弹塑性 统一强度理论 中间主应力效应

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重载铁路隧道衬砌结构车致累积损伤演化规律

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作者 饶晨捷 王景春 +2 位作者 王大鹏 侯卫红 牛星 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第20期282-288,共7页

为研究重载铁路马蹄形隧道车致损伤分布特征及演化规律,结合混凝土塑性损伤本构模型和规范推荐的混凝土拉压本构关系。以改进的Miner累积损伤理论为基础,建立了重载铁路单线马蹄形隧道-围岩耦合动力模型,研究了重载列车长期作用下隧道... 为研究重载铁路马蹄形隧道车致损伤分布特征及演化规律,结合混凝土塑性损伤本构模型和规范推荐的混凝土拉压本构关系。以改进的Miner累积损伤理论为基础,建立了重载铁路单线马蹄形隧道-围岩耦合动力模型,研究了重载列车长期作用下隧道衬砌结构的损伤分布特征、累积损伤、损伤增量演化规律。结果显示:衬砌长期车致损伤主要分布在轨下仰拱处、仰拱与边墙交接处和仰拱填充与边墙交接处;边墙部分损伤由内侧向外侧演化,仰拱部分损伤由外侧向内侧演化;满载通行相比于空载最大损伤位置损伤量增大3.41倍;累积损伤及损伤增量都随着运营次数的增加而增大,且呈现非线性变化;隧道运营期间应在损伤增量进入显著增长区时,进行隧道衬砌的检测养护工作。 展开更多

关键词 重载铁路 混凝土塑性损伤 累积损伤理论 损伤分布 损伤演化

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