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残余强度状态下原状滑带土蠕变特性试验研究
被引量：
20
1
作者
刘清秉
王顺
+4 位作者
夏冬生
项伟
苏爱军
王菁莪
刘晓
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第5期1305-1313,共9页
三峡库区许多古滑坡在重力等内、外地质营力作用下呈现出长期而缓慢的变形特征,具有明显的蠕变属性。复活型古滑坡的滑带常处于残余强度状态,其运动特征主要受滑带土力学性质和应力状态控制,研究原状滑带土在残余强度状态下的蠕变特性,...
三峡库区许多古滑坡在重力等内、外地质营力作用下呈现出长期而缓慢的变形特征,具有明显的蠕变属性。复活型古滑坡的滑带常处于残余强度状态,其运动特征主要受滑带土力学性质和应力状态控制,研究原状滑带土在残余强度状态下的蠕变特性,对于了解复活型古滑坡滑动机制及预测其运动趋势具有重要意义。针对三峡库区黄土坡滑坡原状滑带土开展环剪试验,研究了不同应力水平条件下滑带土在残余强度状态下的蠕变变形规律。结果表明,滑带土的蠕变速率与剪切应力比R_(CSR)(蠕变剪切应力与残余强度的比值)呈正相关变化,当R_(CSR)接近蠕变阈值1时,滑带土等速蠕变明显,部分试验条件下继而发生加速蠕变,在相同R_(CSR)条件下,土样法向应力越大,其蠕变速率也越大。采用Burger模型对蠕变过程进行模拟,获取了模型的各参数。通过分析滑带土等时蠕变曲线,获得滑带土长期抗剪强度约为0.95倍的残余强度。此外,滑带土蠕变速率受固结时间影响,蠕变速率随固结时间增加而减小,滑带土剪切强度随着固结时间和剪切位移的增加可发生一定程度的恢复。
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关键词
原状滑带土
环剪
残余强度状态
蠕变特性
长期强度
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职称材料
一种考虑水力滞回效应的非饱和土弹塑性扩展剑桥本构模型显式算法有限元实现
被引量：
4
2
作者
程昊
唐辉明
+1 位作者
吴琼
雷国平
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第2期676-686,694,共12页
非饱和土应力-应变关系是土力学研究的重要领域。众多学者在非饱和土本构模型及其数值实现方面取得了大量研究成果,但在显示积分算法方面研究较少。在ABAQUS有限元平台基础上,应用带误差控制的显示积分算法,将一种扩展剑桥非饱和土本构...
非饱和土应力-应变关系是土力学研究的重要领域。众多学者在非饱和土本构模型及其数值实现方面取得了大量研究成果,但在显示积分算法方面研究较少。在ABAQUS有限元平台基础上,应用带误差控制的显示积分算法,将一种扩展剑桥非饱和土本构模型编制成ABAQUS umat用户材料本构模型子程序,程序应用自动子增量步算法进行误差控制,采用改进欧拉法进行常微分方程显示求解。应用ABAQUS usdfld子程序将ABAQUS计算过程中饱和度及其增量保存为状态变量并导入umat进行耦合计算,使程序完全具备了进行非饱和土本构计算的能力。通过与ABAQUS自带饱和土本构模型的对比数值试验以及多种不同应力路径下的数值试验,验证了本构程序算法的正确性与合理性,相较于传统方法具有形式简洁、计算精度高、稳定性高等优点。最后运用扩展剑桥模型进行考虑水力滞回效应的土干湿循环数值试验,并分析了模型参数b对土干湿循环条件下不可逆累积变形的影响。结果表明,模型参数b对非饱和土干湿循环条件下的力学行为影响很大,b值越大不可逆累积变形越明显,b值越小则不可逆累积变形越小。所采用的误差控制自动子增量步显示积分算法在模拟非饱和土扩展剑桥模型时取得了良好效果,为后续研究打下坚实基础。
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关键词
非饱和土
显示积分算法
扩展剑桥本构模型
水力滞回
干湿循环
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职称材料
题名
残余强度状态下原状滑带土蠕变特性试验研究
被引量：
20
1
作者
刘清秉
王顺
夏冬生
项伟
苏爱军
王菁莪
刘晓
机构
中国地质
大学
教育部长江三峡库区地质灾害
研究
中心
中国科学院武汉
岩土
力学
研究所
维也纳
农业
科技
大学
岩土
工程
研究所
武汉市测绘
研究
院
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第5期1305-1313,共9页
基金
国家自然科学基金(No.41572286
No.41202199
+2 种基金
No.41672297)
湖北省自然科学基金(No.2015CFB247)
中国博士后科学基金(No.2013M542098)~~
文摘
三峡库区许多古滑坡在重力等内、外地质营力作用下呈现出长期而缓慢的变形特征,具有明显的蠕变属性。复活型古滑坡的滑带常处于残余强度状态,其运动特征主要受滑带土力学性质和应力状态控制,研究原状滑带土在残余强度状态下的蠕变特性,对于了解复活型古滑坡滑动机制及预测其运动趋势具有重要意义。针对三峡库区黄土坡滑坡原状滑带土开展环剪试验,研究了不同应力水平条件下滑带土在残余强度状态下的蠕变变形规律。结果表明,滑带土的蠕变速率与剪切应力比R_(CSR)(蠕变剪切应力与残余强度的比值)呈正相关变化,当R_(CSR)接近蠕变阈值1时,滑带土等速蠕变明显,部分试验条件下继而发生加速蠕变,在相同R_(CSR)条件下,土样法向应力越大,其蠕变速率也越大。采用Burger模型对蠕变过程进行模拟,获取了模型的各参数。通过分析滑带土等时蠕变曲线,获得滑带土长期抗剪强度约为0.95倍的残余强度。此外,滑带土蠕变速率受固结时间影响,蠕变速率随固结时间增加而减小,滑带土剪切强度随着固结时间和剪切位移的增加可发生一定程度的恢复。
关键词
原状滑带土
环剪
残余强度状态
蠕变特性
长期强度
Keywords
intact sliding zone soil
ring shear
residual strength state
creep behavior
long term strength
分类号
TU411 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
一种考虑水力滞回效应的非饱和土弹塑性扩展剑桥本构模型显式算法有限元实现
被引量：
4
2
作者
程昊
唐辉明
吴琼
雷国平
机构
中国地质
大学
(武汉)
工程
学院
维也纳农业大学岩土工程研究所
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第2期676-686,694,共12页
基金
国家重大科研仪器研制项目(No.41827808)。
文摘
非饱和土应力-应变关系是土力学研究的重要领域。众多学者在非饱和土本构模型及其数值实现方面取得了大量研究成果,但在显示积分算法方面研究较少。在ABAQUS有限元平台基础上,应用带误差控制的显示积分算法,将一种扩展剑桥非饱和土本构模型编制成ABAQUS umat用户材料本构模型子程序,程序应用自动子增量步算法进行误差控制,采用改进欧拉法进行常微分方程显示求解。应用ABAQUS usdfld子程序将ABAQUS计算过程中饱和度及其增量保存为状态变量并导入umat进行耦合计算,使程序完全具备了进行非饱和土本构计算的能力。通过与ABAQUS自带饱和土本构模型的对比数值试验以及多种不同应力路径下的数值试验,验证了本构程序算法的正确性与合理性,相较于传统方法具有形式简洁、计算精度高、稳定性高等优点。最后运用扩展剑桥模型进行考虑水力滞回效应的土干湿循环数值试验,并分析了模型参数b对土干湿循环条件下不可逆累积变形的影响。结果表明,模型参数b对非饱和土干湿循环条件下的力学行为影响很大,b值越大不可逆累积变形越明显,b值越小则不可逆累积变形越小。所采用的误差控制自动子增量步显示积分算法在模拟非饱和土扩展剑桥模型时取得了良好效果,为后续研究打下坚实基础。
关键词
非饱和土
显示积分算法
扩展剑桥本构模型
水力滞回
干湿循环
Keywords
unsaturated soils
explicit integration algorithm
extended Cam-clay model
hydraulic hysteresis
dry-wet cycle
分类号
TU431 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
残余强度状态下原状滑带土蠕变特性试验研究
刘清秉
王顺
夏冬生
项伟
苏爱军
王菁莪
刘晓
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
20
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
一种考虑水力滞回效应的非饱和土弹塑性扩展剑桥本构模型显式算法有限元实现
程昊
唐辉明
吴琼
雷国平
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
4
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职称材料
已选择
0
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