岩石力学与工程学报
巖石力學與工程學報
암석역학여공정학보
CHINESE JOURNAL OF ROCK MECHANICS AND ENGINEERING
2009年
9期
1918-1927
,共10页
土力学%应力主轴旋转%砂土%弹塑性本构模型
土力學%應力主軸鏇轉%砂土%彈塑性本構模型
토역학%응력주축선전%사토%탄소성본구모형
已有试验研究表明,应力主轴循环旋转条件下砂土具有以下基本变形规律:(1) 体应变随循环周数的增加而增加,但增加速率随其自身累积值的增加呈递减趋势;(2) 剪应力-剪应变关系曲线存在明显的滞回圈,随循环周数的增加,滞回圈由未封闭型转化为封闭型;(3) 应力主轴旋转条件下砂土的非共轴流动具有分段特征;(4) 中主应力系数对应力主轴循环旋转条件下砂土的变形有重要影响,体应变的累积速率随中主应力系数的增加而增加.基于对上述应力主轴循环旋转条件下砂土的基本变形规律的认识,采用将主应力幅值变化以及应力主轴旋转产生的塑性变形单独加以考虑的办法,建立一个可合理考虑应力主轴循环旋转效应的砂土弹塑性本构模型,并对该模型在包含应力主轴旋转的多种复杂循环应力路径下的有效性进行验证.数值模拟结果与试验结果的对比表明:该模型可较好地考虑应力主轴循环旋转效应,对不同条件下各应变分量及体应变的发展历程能够进行较为合理的模拟,初步验证了该模型良好的适用性及有效性.
已有試驗研究錶明,應力主軸循環鏇轉條件下砂土具有以下基本變形規律:(1) 體應變隨循環週數的增加而增加,但增加速率隨其自身纍積值的增加呈遞減趨勢;(2) 剪應力-剪應變關繫麯線存在明顯的滯迴圈,隨循環週數的增加,滯迴圈由未封閉型轉化為封閉型;(3) 應力主軸鏇轉條件下砂土的非共軸流動具有分段特徵;(4) 中主應力繫數對應力主軸循環鏇轉條件下砂土的變形有重要影響,體應變的纍積速率隨中主應力繫數的增加而增加.基于對上述應力主軸循環鏇轉條件下砂土的基本變形規律的認識,採用將主應力幅值變化以及應力主軸鏇轉產生的塑性變形單獨加以攷慮的辦法,建立一箇可閤理攷慮應力主軸循環鏇轉效應的砂土彈塑性本構模型,併對該模型在包含應力主軸鏇轉的多種複雜循環應力路徑下的有效性進行驗證.數值模擬結果與試驗結果的對比錶明:該模型可較好地攷慮應力主軸循環鏇轉效應,對不同條件下各應變分量及體應變的髮展歷程能夠進行較為閤理的模擬,初步驗證瞭該模型良好的適用性及有效性.
이유시험연구표명,응력주축순배선전조건하사토구유이하기본변형규률:(1) 체응변수순배주수적증가이증가,단증가속솔수기자신루적치적증가정체감추세;(2) 전응력-전응변관계곡선존재명현적체회권,수순배주수적증가,체회권유미봉폐형전화위봉폐형;(3) 응력주축선전조건하사토적비공축류동구유분단특정;(4) 중주응력계수대응력주축순배선전조건하사토적변형유중요영향,체응변적루적속솔수중주응력계수적증가이증가.기우대상술응력주축순배선전조건하사토적기본변형규률적인식,채용장주응력폭치변화이급응력주축선전산생적소성변형단독가이고필적판법,건립일개가합리고필응력주축순배선전효응적사토탄소성본구모형,병대해모형재포함응력주축선전적다충복잡순배응력로경하적유효성진행험증.수치모의결과여시험결과적대비표명:해모형가교호지고필응력주축순배선전효응,대불동조건하각응변분량급체응변적발전역정능구진행교위합리적모의,초보험증료해모형량호적괄용성급유효성.