海上风机大直径嵌岩单桩非线性动力特性

1

作者 贺瑞 金煜 +1 位作者 吉吉 国振 《河海大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期121-130,共10页

以海上风机大直径嵌岩单桩为研究对象,在有限元数值模拟中引入土体非线性黏弹性本构模型与岩体损伤模型分析桩周土体、岩体刚度随应变衰减的特性。结果表明:考虑上部动荷载作用下的桩-土-岩非线性动力相互作用时,桩底嵌岩能有效提高单... 以海上风机大直径嵌岩单桩为研究对象,在有限元数值模拟中引入土体非线性黏弹性本构模型与岩体损伤模型分析桩周土体、岩体刚度随应变衰减的特性。结果表明:考虑上部动荷载作用下的桩-土-岩非线性动力相互作用时,桩底嵌岩能有效提高单桩抵抗变形能力,桩周土体变形量随岩体风化程度增加而增大、随嵌岩深度增加而减小;动荷载相对幅值(动荷载幅值和静力承载力的比值)对单桩动刚度的影响最大,岩体风化程度、单桩嵌岩深度的影响次之;岩体最大损伤常出现在土岩交界面附近,岩体强风化情况下桩底也可能出现轻微损伤;同静载情况相比,动荷载惯性效应会放大岩体损伤量。 展开更多

关键词 大直径嵌岩单桩 黏弹性本构模型 岩体损伤模型 桩土动力相互作用 海上风机

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冻结黏土单轴动态力学特性及本构模型研究 被引量：2

2

作者 解北京 刘天乐 +3 位作者 栾铮 张景顺 于瑞星 武博文 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 北大核心 2024年第2期183-191,共9页

为研究动载荷下冻土破坏特性,利用SHPB试验系统开展应变率300s^(-1)~1000s^(-1)、含水率13%~22%冻土单轴动态冲击试验,并建立本构模型描述单轴冻土动力学响应行为。结果表明:(1)应力-应变曲线可以分为压密阶段、弹性阶段、塑形阶段和破... 为研究动载荷下冻土破坏特性,利用SHPB试验系统开展应变率300s^(-1)~1000s^(-1)、含水率13%~22%冻土单轴动态冲击试验,并建立本构模型描述单轴冻土动力学响应行为。结果表明:(1)应力-应变曲线可以分为压密阶段、弹性阶段、塑形阶段和破坏阶段,应变率高于700s^(-1)时应力-应变曲线出现明显振荡;(2)抗压强度和弹性模量整体上与应变率呈正相关趋势,但应变率高于900s^(-1)时抗压强度增长速度减缓甚至负增长。最大应变与应变率呈一次函数关系,含水率对最大应变无影响;(3)结合Weibull统计分布、D-P准则以及Z-W-T方程并引入含水率项,建立能考虑不同含水率冻土损伤黏弹性本构模型,验证模型可靠性(R^(2)>0.90)。为冻土工程设计与施工提供一定参考。 展开更多

关键词 SHPB试验 单轴动态加载 冻土 动力学参数 本构模型

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冻土动力学研究综述 被引量：1

3

作者 陈克政 丁琳 孙剑飞 《世界地震工程》 北大核心 2024年第1期185-198,共14页

冻土动力学是寒区岩土工程所要考虑的重要内容,是研究冻土抗震和抗长期循环荷载的理论基础。本文主要介绍了冻土动力学参数的测试方法,回顾了冻土动力学参数、冻土动强度、冻土动蠕变破坏特征和冻土动蠕变强度的研究进展,并对部分冻土... 冻土动力学是寒区岩土工程所要考虑的重要内容,是研究冻土抗震和抗长期循环荷载的理论基础。本文主要介绍了冻土动力学参数的测试方法,回顾了冻土动力学参数、冻土动强度、冻土动蠕变破坏特征和冻土动蠕变强度的研究进展,并对部分冻土动态本构模型和动蠕变模型进行了简单的介绍,最后对冻土动力学的发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 冻土 动力学参数 动强度 动态本构模型 动蠕变 动蠕变模型

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河道淤泥气泡混合轻质土动力特性及本构模型研究

4

作者 刘增祥 陆勇 +1 位作者 娄玥玥 黄卉 《中国农村水利水电》 北大核心 2024年第1期171-179,共9页

河道淤泥气泡混合轻质土(FMLSS)是一种较新颖的疏浚淤泥在工程领域废物再利用方式。利用室内动三轴试验分析了不同的围压、含水率、水泥掺入量和气泡含量条件下FMLSS动应力应变骨干曲线的变化规律。结果表明,FMLSS动应力应变骨干曲线呈... 河道淤泥气泡混合轻质土(FMLSS)是一种较新颖的疏浚淤泥在工程领域废物再利用方式。利用室内动三轴试验分析了不同的围压、含水率、水泥掺入量和气泡含量条件下FMLSS动应力应变骨干曲线的变化规律。结果表明,FMLSS动应力应变骨干曲线呈现先线性增加然后逐渐趋稳的规律,符合双曲线模型;相比围压、含水率和气泡含量的影响,水泥掺入量对FMLSS动应力应变关系的影响更显著。考虑到FMLSS力学性质的复杂性,对原有Hardin-Drnevich模型进行改进,提出修正系数k及其函数表达,再由拟合曲线反推求出k值并对其变化规律进行分析,发现k值随围压、水泥掺入量和气泡含量的增加而减小,随含水率的增加而增大。根据拟合结果对k值函数中的待定系数进一步优化,最后建立起符合FMLSS动力特性的修正Hardin-Drnevich模型,为其稳定分析、灾变预测及工程应用提供支撑。 展开更多

关键词 河道淤泥气泡混合轻质土 动荷载 动剪切模量 动剪应变 动力本构模型

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地震荷载作用下冻土的动力学参数试验研究 被引量：35

5

作者 吴志坚 王兰民 +2 位作者 马巍 程建君 冯文杰 《西北地震学报》 CSCD 北大核心 2003年第3期210-214,共5页

基于地震动荷载作用下冻土的动三轴试验,定量研究了重塑冻结兰州黄土的动本构模型、动弹性模量在不同温度(-2℃、-5℃、-7℃、-10℃)下的变化规律,建立了相应的温度影响模型,为寒区建设工程提供了较为可靠的抗震设计依据.

关键词 冻土 动本构模型 动弹性模量 温度

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液化场地桩-土-结构动力相互作用的有限元分析 被引量：41

6

作者 黄雨 八嶋厚 张锋 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期646-651,共6页

基于Biot两相饱和多孔介质动力耦合理论,采用有效应力方法对液化场地桩基础的地震反应进行了三维有限元分析。在饱和液化砂土的循环塑性模拟中,采用了超固结边界面、Armstrong-Frederick型非线性运动硬化准则和非关联流动准则来描述动... 基于Biot两相饱和多孔介质动力耦合理论,采用有效应力方法对液化场地桩基础的地震反应进行了三维有限元分析。在饱和液化砂土的循环塑性模拟中,采用了超固结边界面、Armstrong-Frederick型非线性运动硬化准则和非关联流动准则来描述动荷载作用下砂土的循环活动性以及液化强度等特性。对于桩的动力本构行为,则采用了可以考虑体积效应和轴向力影响的梁—柱单元来模拟。以某城市高架桥的实际工程为例,应用该方法对地基液化时桩—土—结构的动力相互作用进行了计算分析,并得到了一些有用的结论。 展开更多

关键词 地震液化 桩-土-结构动力相互作用 本构模型 动力耦合分析 有限元

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土动力学与岩土地震工程研究进展 被引量：35

7

作者 杜修力 路德春 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S2期10-20,共11页

指出了土动力学与岩土地震工程领域课题的特点与研究方法,并从土的动力特性与本构理论、动荷载作用下饱和土的液化、岩土体的地震变形与稳定性分析、土与结构动力相互作用、数值分析方法、物理模型试验与技术6个方面评述了国内外研究进... 指出了土动力学与岩土地震工程领域课题的特点与研究方法,并从土的动力特性与本构理论、动荷载作用下饱和土的液化、岩土体的地震变形与稳定性分析、土与结构动力相互作用、数值分析方法、物理模型试验与技术6个方面评述了国内外研究进展与发展趋势,建议了应着重研究的学科前沿与关键科学问题,希望能对今后的科研工作有一定的启迪作用。 展开更多

关键词 土动力学 岩土地震工程 本构模型 液化 边坡 土-结动力相互作用

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土动力学与岩土地震工程研究进展 被引量：37

8

作者 刘汉龙 余湘娟 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 1999年第1期6-15,共10页

综述了目前国内外土体动力本构模型、动力分析和动力测试研究的现状和进展，着重对复杂荷载下的动力弹塑性模型和弹塑性动力分析研究作了较详细的介绍，并对各种方法的优缺点进行了比较和评述．对今后土动力学和岩土地震工程的研究提出... 综述了目前国内外土体动力本构模型、动力分析和动力测试研究的现状和进展，着重对复杂荷载下的动力弹塑性模型和弹塑性动力分析研究作了较详细的介绍，并对各种方法的优缺点进行了比较和评述．对今后土动力学和岩土地震工程的研究提出了初浅的看法． 展开更多

关键词 土动力学 岩土地震工程 动本构模型 动力分析

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室内土动力测试研究进展 被引量：4

9

作者 张茹 李洪 +1 位作者 费文平 陈锦 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2005年第2期62-66,共5页

对主要的室内土动力测试仪器及其特点进行总结;指出室内土动力测试的研究方向与重点是试验研究材料的扩大与延伸、复杂应力状态下土动力特性研究、小应变下土动力参数的求取、土的动强度和液化及动力参数影响因素的探讨4个方面;对动强... 对主要的室内土动力测试仪器及其特点进行总结;指出室内土动力测试的研究方向与重点是试验研究材料的扩大与延伸、复杂应力状态下土动力特性研究、小应变下土动力参数的求取、土的动强度和液化及动力参数影响因素的探讨4个方面;对动强度与液化基本概念作了较深入的探讨;指出目前已提出的动本构模型主要有黏弹性、弹塑性和内时动本构模型3类,其中在土体动力分析中应用最广的是等效非线性黏弹性模型. 展开更多

关键词 室内土动力测试 复杂应力 动强度 土体液化 动本构模型

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地铁隧道地震反应非线性分析 被引量：25

10

作者 张鸿 毕继红 张伟 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2004年第6期146-153,共8页

本文对动力有限元法中的一系列问题进行了讨论,对土体动力本构模型和土-结构接触面模型的设定提出了建议。在此基础上以天津地铁1、2号线工程为实例,分别对水平地震作用下圆形盾构隧道的动位移、动应力与动应变以及地表位移等动力反应... 本文对动力有限元法中的一系列问题进行了讨论,对土体动力本构模型和土-结构接触面模型的设定提出了建议。在此基础上以天津地铁1、2号线工程为实例,分别对水平地震作用下圆形盾构隧道的动位移、动应力与动应变以及地表位移等动力反应进行了非线性分析,得出了一些有益的规律和结论,从而为地铁隧道的抗震设计与研究提供参考和依据。 展开更多

关键词 动力有限元法 土体动力本构模型 接触面模型 地震反应分析

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双洞单轨地铁区间隧道非线性地震反应分析 被引量：29

11

作者 庄海洋 陈国兴 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2006年第2期131-137,共7页

本文采用大型商业有限元软件ABAQUS对南京地区双洞单轨地铁区间隧道的非线性地震反应特性进行了数值模拟。采用作者提出并在ABAQUS软件上开发实现的土的动粘弹性模型模拟土的动力非线性,采用Jeeho Lee.提出的混凝土动力塑性损伤模型模... 本文采用大型商业有限元软件ABAQUS对南京地区双洞单轨地铁区间隧道的非线性地震反应特性进行了数值模拟。采用作者提出并在ABAQUS软件上开发实现的土的动粘弹性模型模拟土的动力非线性,采用Jeeho Lee.提出的混凝土动力塑性损伤模型模拟隧道管片混凝土在循环荷载下的非线性特性。数值分析表明:隧道最大动应力反应的位置将发生在与洞顶约成45°角的位置,在100年超越概率63%的地震作用下区间隧道结构是基本安全的,但在100年超越概率10%和3%的地震作用下,南京地铁区间隧道可能会发生很大的拉应力和剪应力反应,有可能在与洞顶约成45°角的位置产生地震裂缝。因此建议隧道管片接缝应避开该位置,同时对该位置的管片应加强其抗拉和抗剪强度。 展开更多

关键词 地铁区间隧道 非线性地震反应 土体动弹塑性模型 混凝土塑性损伤模型 ABAQUS软件

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土层非线性地震反应分析方法及其检验 被引量：10

12

作者 齐文浩 王振清 薄景山 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期444-450,共7页

针对现行土层地震反应方法在大震情况不适用的问题,基于所提出的指数形式土体动力本构模型(UE模型),结合时空交叠积分格式和多次透射边界条件,提出了一种新的一维土层非线性地震反应分析方法.利用共振柱试验的结果检验了UE模型的可靠性... 针对现行土层地震反应方法在大震情况不适用的问题,基于所提出的指数形式土体动力本构模型(UE模型),结合时空交叠积分格式和多次透射边界条件,提出了一种新的一维土层非线性地震反应分析方法.利用共振柱试验的结果检验了UE模型的可靠性,并利用该方法对唐山响嘡三维强震台阵的资料进行了计算,通过对地表加速度时程和放大系数以及土层阻尼特性的计算结果进行分析,可知该方法较等效线性化方法更为合理可靠.检验结果表明该方法能够较好地反应土体在强震作用下的非线性特性,可用于土层地震反应分析计算. 展开更多

关键词 土层 非线性地震反应 分析方法 土体动力本构模型 强震台阵 检验

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基于交变移动本构模型的粗粒土动力特性数值解析 被引量：6

13

作者 任非凡 何江洋 +1 位作者 王冠 赵其华 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期4627-4641,共15页

粗粒土由于抗剪强度高、易压实、变形较小等优点被广泛应用于各类工程建设中。目前对于粗粒土动力特性的研究较少,理论滞后于工程应用。在工程设计中,通常将粗粒土划分为非液化土类,但在国内外多次强震调查中发现了严重液化的粗粒土,在... 粗粒土由于抗剪强度高、易压实、变形较小等优点被广泛应用于各类工程建设中。目前对于粗粒土动力特性的研究较少,理论滞后于工程应用。在工程设计中,通常将粗粒土划分为非液化土类,但在国内外多次强震调查中发现了严重液化的粗粒土,在一定的震动作用下,松散至中密的粗粒土也有可能发生液化。根据国内外地震中发生严重液化现象的粗粒土选取了研究土料的级配,在模型参数标定基础上,使用可描述土体交变移动和液化现象的交变移动(Cyclic-mobility)土体本构模型,探讨了试样端部与试验仪器之间的摩擦、重力场、动剪应力比、围压、动荷载频率等不同因素对饱和粗粒土动力特性的影响。研究表明:Cyclic-mobility土体本构模型能较好模拟粗粒土的应力、应变特性;端部约束条件和重力场将对粗粒土室内单元试验结果造成一定的影响;较低的围压或较高的动剪应力比作用下,试样的动应变幅值越大、内部应变不均匀现象越明显;频率较低时对应的试样内部体应变分布较为相似,高频率和高动剪应力比同时作用时会对试样造成较大的破坏。通过三轴试验研究土体不同位置单元的动力响应时,应注意应变传感器的布置方法,并对结果进行综合考虑和适当修正。 展开更多

关键词 粗粒土 动力特性 数值解析 交变移动本构模型

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土-地铁隧道动力相互作用模型试验分析 被引量：8

14

作者 李凯玲 张亚 刘妮娜 《工程地质学报》 CSCD 2007年第4期534-538,共5页

本文对土的动力特性本构模型以及土-结构的接触面模型进行了较详细的探讨,最后分别选用非线性等价粘弹性模型和Ramberg-Osgood模型。分析表明,在进行模型试验设计时,不仅材料要满足相似性原理,而且在设计边界条件和地震波输入时也应以... 本文对土的动力特性本构模型以及土-结构的接触面模型进行了较详细的探讨,最后分别选用非线性等价粘弹性模型和Ramberg-Osgood模型。分析表明,在进行模型试验设计时,不仅材料要满足相似性原理,而且在设计边界条件和地震波输入时也应以上述模型为参照。通过对一圆形隧道的地震反应分析,表明拱顶处的最大动应力是圆形隧道出现裂痕的主要原因,进而分析了孔隙率对结构横向变形的影响,分析结果与实际工程情况较为吻合。本文的研究成果可为地铁隧道的抗震设计提供一定的参考意见。 展开更多

关键词 动力相互作用 模型试验 土体动力本构模型 地下结构

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地下结构抗震理论分析与试验研究的发展展望 被引量：31

15

作者 刘晶波 刘祥庆 杜修力 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2007年第6期38-45,共8页

目前我国在地下结构抗震分析与破坏灾变机理研究中尚存在诸多问题需要解决,在分析总结我国地下结构抗震理论与试验研究的基础上,重点阐述了需要进一步深入研究的六个关键问题:地下结构振动模型试验研究技术,土体非线性动力本构模型,高... 目前我国在地下结构抗震分析与破坏灾变机理研究中尚存在诸多问题需要解决,在分析总结我国地下结构抗震理论与试验研究的基础上,重点阐述了需要进一步深入研究的六个关键问题:地下结构振动模型试验研究技术,土体非线性动力本构模型,高轴压的地下结构承重构件地震破坏机理,非一致波动输入及非一致波动输入下地下结构的地震反应,饱和砂土液化大变形理论及本构模型,大型三维非线性土-结构动力相互作用分析模型。这些问题的研究和解决对于完善地下结构抗震理论分析方法与试验研究技术,获得大型地下结构在地震作用下的反应规律与破坏灾变机理具有重要的科学意义和工程应用价值。 展开更多

关键词 地下结构 土-结构动力相互作用 振动模型试验 本构模型 非一致输入 饱和砂土 液化大 变形

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地铁列车运行引起的环境振动评价 被引量：20

16

作者 陈国兴 苏晓梅 陈斌 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2008年第1期70-74,共5页

随着城市地铁建设的快速发展,地铁运行引起的环境振动问题引起了社会的广泛关注。以软件ABAQUS为计算平台,给出了模拟地铁列车振动荷载的表达式;采用修正Martin-Seed-Davidenkov动粘弹塑性本构模型描述土的动力特性;分析了地铁列车运行... 随着城市地铁建设的快速发展,地铁运行引起的环境振动问题引起了社会的广泛关注。以软件ABAQUS为计算平台,给出了模拟地铁列车振动荷载的表达式;采用修正Martin-Seed-Davidenkov动粘弹塑性本构模型描述土的动力特性;分析了地铁列车运行引起的地表振动特性;以地表振动加速度振级表征地表振动强度,对地表振动强度进行了分析和评价,为地铁线路选线和地铁沿线邻近建(构)筑物的减隔振设计提供一定的依据。 展开更多

关键词 地铁列车 土体动粘弹塑性本构模型 地表振动加速度振级

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桩-土接触面静动力特性研究进展 被引量：6

17

作者 刘涛 彭华中 +1 位作者 王勇 王艳丽 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2013年第12期74-81,共8页

寻求合适的方法对接触面的微观变形机理展开深入和系统的研究,阐明桩-土接触面力学特性的本质;开展特殊土与桩接触界面的静动力特性研究,提高桩基在复杂地质条件下的可靠度。简要回顾了国内外有关桩-土接触面静动力学特性的研究进展,阐... 寻求合适的方法对接触面的微观变形机理展开深入和系统的研究,阐明桩-土接触面力学特性的本质;开展特殊土与桩接触界面的静动力特性研究,提高桩基在复杂地质条件下的可靠度。简要回顾了国内外有关桩-土接触面静动力学特性的研究进展,阐述了桩-土接触面在静力和动力试验、接触面本构模型、接触面单元以及桩-土接触模型试验和现场试验中所取得的成果,并分析了以上研究中存在的问题与不足,对有效把握桩基承载性能及类似工程的研究具有重要的意义。 展开更多

关键词 桩-土接触 静动力特性 本构模型 接触面单元

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利用强夯模拟试验研究饱和砂土强夯动本构关系 被引量：11

18

作者 韩文喜 张倬元 李强 《工程地质学报》 CSCD 2001年第4期362-367,共6页

饱和土是孔隙中充满水的松散介质 ,在强夯冲击荷载作用下的变形是非线性变形 ,因此 ,饱和土强夯动本构关系有其特殊性。本文利用具有 90年代先进水平高精度、高灵敏度的MTS810土动三轴仪对强夯加固饱和土地基进行了全面、系统的模拟试... 饱和土是孔隙中充满水的松散介质 ,在强夯冲击荷载作用下的变形是非线性变形 ,因此 ,饱和土强夯动本构关系有其特殊性。本文利用具有 90年代先进水平高精度、高灵敏度的MTS810土动三轴仪对强夯加固饱和土地基进行了全面、系统的模拟试验 ,试验按模型比设计 ,试验条件与实际土体工况符合 ,通过多组不同条件的组合试验 ,获得了大量强夯数据 ,在此基础上结合强夯现场试验对强夯过程中各种变量的变化过程及其相互关系进行了分析研究 ,推导出强夯冲击荷载作下饱和土的动本构关系 。 展开更多

关键词 饱和砂土 强夯 模拟 动本构关系

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土层地震反应分析的研究现状 被引量：17

19

作者 齐文浩 薄景山 张忠利 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2010年第S1期368-372,共5页

从确定性分析和不确定性分析两方面对土层地震反应分析的研究现状进行了系统总结。确定性分析以土层地震反应分析方法发展为顺序,介绍了等效线性化方法基本原理及其若干进展、非线性模型的构建形式及其发展状况;不确定性分析以土层地震... 从确定性分析和不确定性分析两方面对土层地震反应分析的研究现状进行了系统总结。确定性分析以土层地震反应分析方法发展为顺序,介绍了等效线性化方法基本原理及其若干进展、非线性模型的构建形式及其发展状况;不确定性分析以土层地震反应分析为方法应用随机过程理论所作的假定为线索,介绍了随机过程理论在土层地震反应分析中的研究、应用及其进展。最后对土层地震反应分析的发展方向进行了分析和展望。 展开更多

关键词 土层地震反应 等效线性化 非线性模型 随机过程

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川西崩坡积混合土循环荷载下非饱和动本构模型 被引量：7

20

作者 崔凯 李永奎 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期2157-2166,共10页

在川西地区,由砂砾石与黏土颗粒构成的混合土路基经常会发生沉降变形问题。对于交通荷载作用下土体中的累积变形,可通过建立循环荷载作用下的动本构模型进行描述。在边界面弹塑性理论的框架内,综合考虑崩坡积混合土非饱和状态和细颗粒... 在川西地区,由砂砾石与黏土颗粒构成的混合土路基经常会发生沉降变形问题。对于交通荷载作用下土体中的累积变形,可通过建立循环荷载作用下的动本构模型进行描述。在边界面弹塑性理论的框架内,综合考虑崩坡积混合土非饱和状态和细颗粒含量两大主要影响因素,结合能比较真实描述非饱和土体湿陷性能的LC(loading-collapse)屈服曲线,同时基于可移动映射中心的映射准则,采用经典的修正剑桥模型作为塑性势方程,构建了混合土的非饱和动本构模型,其参数可通过拟合或常规试验获得。通过与试验结果进行对比,该模型不仅可以较好地反映非饱和混合土在静载和循环荷载下的力学特性,而且能够真实地预测土体在加、卸载过程中的滞回特性。其结果可为川西混合土路基沉降变形预测提供理论依据。 展开更多

关键词 非饱和土 崩坡积混合土 循环荷载 细颗粒含量 动本构模型

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