非饱和黄土中椭球形扩孔问题弹塑性解析

发布时间：2024-10-17 13:08

　　 在非饱和土统一强度准则中引入非饱和原状黄土黏聚力与基质吸力拟合公式,采用改变孔型系数k的方法并结合边界条件、平衡方程及应力协调方程,推导了排水与不排水条件下椭球形扩孔在ξ平面内的弹性区与塑性区应力-应变场、塑性区半径及极限扩孔压力的解析解,并利用MATLAB软件分析了基质吸力、强度准则和剪胀对解析解的影响.结果表明:不同排水条件下非饱和黄土有效应力均随孔型系数k及基质吸力的增大而增大;当参数r/r_p一定时,在排水条件下,有效应变随剪胀系数h及基质吸力的增大而增大,且后者的影响程度更大;在同等条件下,b=1时双剪应力强度准则下的有效应力-应变均大于b=0时的Mohr-Coulomb强度准则.

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【部分图文】：

图3不同基质吸力时，非饱和黄土排水条件下应力分布图(M-C强度准则，b=0)

数r/rp变化显著;当r/rp≥1时，距离小孔较远，土体处于弹性区，应力随参数r/rp的增大最后逐渐趋近于p0．当取不同的孔型系数k时，有效应力σr和σθ均随k值增大而增大，可知在孔型系数k为1或2时，刚好为k值介于1～2之间椭球形小孔扩张有效应力分量的上下限．对比图3和图4可知....

图4不同基质吸力时，非饱和黄土排水条件下应力分布图(M-C强度准则，b=1)

(b)s=100kPa(c)s=300kPa图4不同基质吸力时，非饱和黄土排水条件下应力分布图(M-C强度准则，b=1)Fig．4Stressdistributiondiagramsforunsaturatedloessunderdrainageconditionfordiffe....

图2ξ平面上小孔扩张示意图

;总黏聚力c″=c"+cs代替c"．3排水条件下椭球形扩孔问题的弹塑性分析3．1弹性阶段应力-应变分析假设在具有有效黏聚力c"和有效内摩擦角φ"的非饱和黄土材料内，发生不同长短轴比值下的椭球形小孔扩张，可将其转化为在ξ平面内应力为各向同性，无限远处存在静止土压力p"0的圆孔扩张问....

图5不同扩孔系数k下非饱和黄土排水条件下应力分布图

(b)s=100kPa(c)s=300kPa图4不同基质吸力时，非饱和黄土排水条件下应力分布图(M-C强度准则，b=1)Fig．4Stressdistributiondiagramsforunsaturatedloessunderdrainageconditionfordiffe....

本文编号：4008048