非饱和土的三剪统一弹塑性本构模型研究
发布时间：2023-02-25 22:03
在天然状态下大多数土体处于非饱和状态,土的非饱和特性对于土体的力学性质有很大的影响。本文首先采用单应力变量法和双应力变量法将三剪统一准则应用于非饱和土,得到非饱和土的三剪统一屈服准则;然后从非饱和土体的实际受力状态出发,将基质吸力引入至修正剑桥模型,得到考虑基质吸力修正的剑桥模型,但是该模型的破坏应力比M是一个固定值,就不能反映应力状态的变化,也不能反映非饱和土中基质吸力的影响,为解决这一难题,将非饱和土的三剪统一屈服准则作为新本构模型的破坏准则,建立了非饱和土的三剪统一弹塑性本构模型,单应力变量法和双应力变量法的非饱和土三剪统一准则都考虑了非饱和土体中基质吸力的影响,更加符合非饱和土的力学特性。为得到非饱和土的三维应力应变特性,对模型进行了三维化的处理。试验土样采用南昌地区非饱和重塑红土,通过基本土工试验和非饱和土的三轴试验,获得基本的土性参数和模型参数。得到了非饱和红土的剪应力与轴向应变、体积应变与轴向应变关系曲线,着重说明了非饱和性对土体的强度和变形的影响。使用Fortran程序语言,编写了非饱和土三的剪统一本构模型的子程序。分别模拟了非饱和土体在非饱和三轴试验和真三轴试验下,土...
【文章页数】：137 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 三剪统一强度准则的发展及其应用
1.3 非饱和土本构模型的国内外研究现状
1.4 本文的主要研究内容及创新点
1.4.1 研究内容
1.4.2 创新点
1.4.3 技术路线
第2章 非饱和土的三剪统一强度理论
2.1 概述
2.2 三剪统一强度理论
2.3 非饱和土三剪统一强度理论
2.3.1 单应力变量法的非饱和土三剪统一强度理论
2.3.2 双应力变量法的非饱和土三剪统一强度理论
2.4 非饱和土三剪统一强度理论的特征分析及真三轴验证
2.4.1 单应力变量法非饱和土的三剪统一强度理论的特征分析
2.4.2 单应力变量法非饱和土的三剪统一强度理论的真三轴验证
2.4.3 双应力变量法非饱和土的三剪统一强度理论的特征分析
2.4.4 双应力变量法非饱和土的三剪统一强度理论的真三轴验证
2.5 破坏应力比的推导
2.5.1 单应力变量法的三剪统一破坏比
2.5.2 双应力变量法的三剪统一破坏比
2.6 本章小结
第3章 基于单应力变量法的非饱和土三剪统一本构模型
3.1 概述
3.2 屈服函数
3.3 单应力变量法非饱和土的三剪统一本构模型
3.3.1 屈服函数和塑性势函数
3.3.2 应变硬化规律
3.3.3 本构模型
3.4 单应力变量法非饱和土三剪统一本构模型的弹塑性刚度矩阵
3.4.1 弹性刚度矩阵
3.4.2 弹塑性刚度矩阵
3.5 本章小结
第4章 基于双应力变量法的非饱和土三剪统一本构模型
4.1 概述
4.2 双应力变量法非饱和土的三剪统一本构模型
4.2.1 屈服函数和塑性势函数
4.2.2 应变硬化规律
4.2.3 本构模型
4.3 双应力变量法非饱和土三剪统一本构模型弹塑性刚度矩阵
4.3.1 弹性刚度矩阵
4.3.2 弹塑性刚度矩阵
4.4 本章小结
第5章 非饱和土三剪统一本构模型参数的确定
5.1 概述
5.2 试验方案
5.3 基本物理力学参数
5.4 非饱和土三轴试验结果及分析
5.4.1 基质吸力对土体应力应变关系的影响
5.4.2 净围压对土体应力应变关系的影响
5.5 抗剪强度参数
5.6 压缩参数及回弹参数
5.7 单应力变量法有效应力参数?
5.8 参数汇总
5.9 本章小结
第6章 非饱和土三剪统一本构模型验证
6.1 概述
6.2 三维应力状态下的非饱和土弹塑性刚度矩阵
6.3 非饱和土的力学特性模拟与试验对比
6.4 本章小结
第7章 非饱和土力学特性的真三轴模拟
7.1 概述
7.2 非饱和土的真三轴实验模拟
7.2.1 单应力变量法
7.2.2 双应力变量法
7.2.3 单应力变量法和双应力变量法对比
7.3 本章小结
第8章 结论与展望
8.1 结论
8.2 展望
致谢
参考文献
附录一 非饱和土单应力变量法三剪统一弹塑性本构模型计算框图
附录二 非饱和土双应力变量法三剪统一弹塑性本构模型计算框图
攻读学位期间的研究成果
本文编号：3749278
【文章页数】：137 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 三剪统一强度准则的发展及其应用
1.3 非饱和土本构模型的国内外研究现状
1.4 本文的主要研究内容及创新点
1.4.1 研究内容
1.4.2 创新点
1.4.3 技术路线
第2章 非饱和土的三剪统一强度理论
2.1 概述
2.2 三剪统一强度理论
2.3 非饱和土三剪统一强度理论
2.3.1 单应力变量法的非饱和土三剪统一强度理论
2.3.2 双应力变量法的非饱和土三剪统一强度理论
2.4 非饱和土三剪统一强度理论的特征分析及真三轴验证
2.4.1 单应力变量法非饱和土的三剪统一强度理论的特征分析
2.4.2 单应力变量法非饱和土的三剪统一强度理论的真三轴验证
2.4.3 双应力变量法非饱和土的三剪统一强度理论的特征分析
2.4.4 双应力变量法非饱和土的三剪统一强度理论的真三轴验证
2.5 破坏应力比的推导
2.5.1 单应力变量法的三剪统一破坏比
2.5.2 双应力变量法的三剪统一破坏比
2.6 本章小结
第3章 基于单应力变量法的非饱和土三剪统一本构模型
3.1 概述
3.2 屈服函数
3.3 单应力变量法非饱和土的三剪统一本构模型
3.3.1 屈服函数和塑性势函数
3.3.2 应变硬化规律
3.3.3 本构模型
3.4 单应力变量法非饱和土三剪统一本构模型的弹塑性刚度矩阵
3.4.1 弹性刚度矩阵
3.4.2 弹塑性刚度矩阵
3.5 本章小结
第4章 基于双应力变量法的非饱和土三剪统一本构模型
4.1 概述
4.2 双应力变量法非饱和土的三剪统一本构模型
4.2.1 屈服函数和塑性势函数
4.2.2 应变硬化规律
4.2.3 本构模型
4.3 双应力变量法非饱和土三剪统一本构模型弹塑性刚度矩阵
4.3.1 弹性刚度矩阵
4.3.2 弹塑性刚度矩阵
4.4 本章小结
第5章 非饱和土三剪统一本构模型参数的确定
5.1 概述
5.2 试验方案
5.3 基本物理力学参数
5.4 非饱和土三轴试验结果及分析
5.4.1 基质吸力对土体应力应变关系的影响
5.4.2 净围压对土体应力应变关系的影响
5.5 抗剪强度参数
5.6 压缩参数及回弹参数
5.7 单应力变量法有效应力参数?
5.8 参数汇总
5.9 本章小结
第6章 非饱和土三剪统一本构模型验证
6.1 概述
6.2 三维应力状态下的非饱和土弹塑性刚度矩阵
6.3 非饱和土的力学特性模拟与试验对比
6.4 本章小结
第7章 非饱和土力学特性的真三轴模拟
7.1 概述
7.2 非饱和土的真三轴实验模拟
7.2.1 单应力变量法
7.2.2 双应力变量法
7.2.3 单应力变量法和双应力变量法对比
7.3 本章小结
第8章 结论与展望
8.1 结论
8.2 展望
致谢
参考文献
附录一 非饱和土单应力变量法三剪统一弹塑性本构模型计算框图
附录二 非饱和土双应力变量法三剪统一弹塑性本构模型计算框图
攻读学位期间的研究成果
本文编号：3749278
本文链接：https://www.wllwen.com/jianzhugongchenglunwen/3749278.html
