循环荷载作用下黏土改进边界面模型

发布时间：2018-02-22 19:10

  本文关键词： 边界面模型理论 改进边界面模型 循环三轴试验 滞回特性 边界面胀缩　出处：《岩土力学》2015年02期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：为克服边界面模型应用不便、不能反映卸载过程中土体的弹塑性性质的缺陷,提出了一个循环荷载作用下可考虑弹塑性加、卸载过程的重塑黏土改进边界面模型。模型采用了简单的边界面形式,可大大简化该模型理论的推导与计算;采取了不预先定义边界面大小的方式,有效地降低了改进边界面模型在应用过程中的经验性;加入边界面胀缩规则,使模型可考虑土样卸载过程中的弹塑性性质,进而可反映土样的滞回特性。通过对重塑黏土进行循环三轴数值模拟试验,并与真实试验结果进行对比分析,验证了改进边界面模型的合理性和有效性。数值验证结果表明,改进边界面模型具有物理意义明确、参数易于确定、形式相对简单的特点,且该模型计算精度较高,计算结果与试验结果吻合得较好。
[Abstract]:In order to overcome the inconvenient application of the boundary surface model, which can not reflect the elastoplastic properties of soil during unloading, an elastoplastic addition can be considered under cyclic loading. Remolded clay modified boundary surface model for unloading process. The model adopts a simple boundary surface form, which greatly simplifies the derivation and calculation of the model theory, and adopts the method of not defining the size of the boundary surface in advance. It can effectively reduce the experience of the improved boundary surface model in the process of application, and add the expansion and shrinkage rules of the boundary surface to make the model take into account the elastoplastic properties of soil samples during unloading. Through the cyclic triaxial numerical simulation of the remolded clay, the rationality and validity of the improved boundary surface model are verified by comparing the results with the real test results, and the numerical results show that the improved boundary surface model is reasonable and effective. The improved boundary surface model has the characteristics of clear physical meaning, easy determination of parameters and relatively simple form, and the accuracy of the model is high, and the calculated results are in good agreement with the experimental results.
【作者单位】： 中国科学院武汉岩土力学研究所
【基金】：中国科学院重点部署项目(No.KZZD-EW-05) 岩土力学与工程国家重点实验室资助项目(No.SKLQ015,No.SKLZ0803) 国家自然科学基金重点项目(No.51027002) 湖北省自然科学基金项目(No.2011CDA124) 国家科技支撑计划课题(No.2011BAB10B02)
【分类号】：TU442

【参考文献】

相关期刊论文 前4条

1 周健,孙吉主,吴世明;往复荷载下软土的边界面广义弹塑性模型[J];岩石力学与工程学报;2002年02期

2 柳艳华;黄茂松;李帅;;循环荷载下结构性软黏土的各向异性边界面模型[J];岩土工程学报;2010年07期

3 徐舜华;郑刚;徐光黎;;循环荷载下砂土的剪切硬化边界面本构模型[J];岩土力学;2010年01期

4 杨庆;王猛;栾茂田;刘功勋;;非饱和粉土静、动强度对比试验研究[J];岩土力学;2010年01期

相关博士学位论文 前1条

1 秦立科;非饱和黄土动力本构模型及其在地铁车站地震反应分析中的应用[D];长安大学;2010年

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 杨超;杨林德;季倩倩;;软土地铁车站地震响应数值计算方法的研究[J];地下空间与工程学报;2006年01期

2 张向东;刘家顺;;循环荷载作用下风积土累积塑性变形试验研究[J];公路交通科技;2014年03期

3 李铮;李宏恩;范光亚;;饱和黄土静、动力特性试验研究[J];防灾减灾工程学报;2013年S1期

4 张向东;刘家顺;张虎伟;;循环荷载作用下软土动力特性试验研究[J];公路交通科技;2014年05期

5 薛龙;;吸力控制下非饱和土的动力特性[J];佳木斯大学学报(自然科学版);2013年01期

6 钦亚洲;陈建龙;熊孝波;刘成;;土体各向异性边界面模型研发的几个问题探讨[J];力学与实践;2013年05期

7 Andrés Nieto-Leal;Victor N.Kaliakin;;Improved shape hardening function for bounding surface model for cohesive soils[J];Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering;2014年04期

8 苏谦;钟彪;白皓;张文超;黄俊杰;;基于滑坡破坏模式的桥台位移耦合计算[J];土木工程学报;2010年S1期

9 姚仰平;张丙印;朱俊高;;土的基本特性、本构关系及数值模拟研究综述[J];土木工程学报;2012年03期

10 王常明,王清,张淑华;滨海软土蠕变特性及蠕变模型[J];岩石力学与工程学报;2004年02期

相关博士学位论文 前10条

1 单红仙;黄河水下三角洲表层工程地质环境动态变化研究[D];中国海洋大学;2003年

2 李海波;岩土力学连续介质本构模型研究[D];哈尔滨工程大学;2004年

3 周利剑;水平地震激励下立式储罐与地基相互作用动力响应分析[D];哈尔滨工程大学;2006年

4 刘明;饱和软粘土动力本构模型研究与地铁隧道长期振陷分析[D];同济大学;2006年

5 张其光;无粘性土的减载弹塑性分析[D];清华大学;2006年

6 但汉波;天然软粘土的流变特性[D];浙江大学;2009年

7 王静;季冻区路基土冻融循环后力学特性研究及微观机理分析[D];吉林大学;2012年

8 丁祖德;高速铁路隧道基底软岩动力特性及结构安全性研究[D];中南大学;2012年

9 张祺;直剪颗粒固体力学响应及其声波探测[D];武汉大学;2012年

10 杨茜;盾构隧道纵向不均匀沉降及实时监测方法研究[D];北京交通大学;2013年

相关硕士学位论文 前10条

1 马灏;汕头软土在不规则循环荷载下的动力性能分析[D];汕头大学;2011年

2 钟彪;强地震条件下路基与桥台的耦合动力响应和破坏机制研究[D];西南交通大学;2011年

3 郭红星;沈阳地铁二号线砂土动力特性试验研究[D];东北大学;2009年

4 李洵;交通荷载作用下埋地管道的力学性状分析[D];浙江大学;2004年

5 陈林华;循环荷载作用下软土的动力性能分析[D];汕头大学;2008年

6 熊燕文;软土蠕变特性及路基工后沉降预测研究[D];武汉理工大学;2010年

7 刘延志;杭州市粉土各向异性特性室内试验研究[D];浙江工业大学;2011年

8 刘新峰;交通荷载作用下超固结软土地基长期沉降研究[D];浙江大学;2012年

9 刘瑞琦;黑方台Q_3黄土强度变形特性及其破坏准则的真三轴试验与有限元模拟研究[D];长安大学;2012年

10 张小丁;h型抗滑桩治理某红层滑坡的数值分析[D];南华大学;2013年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 宫必宁,赵大鹏;地下结构与土动力相互作用试验研究[J];地下空间;2002年04期

2 李彬;刘晶波;尹骁;;双层地铁车站的强地震反应分析[J];地下空间与工程学报;2005年05期

3 王国波;杨林德;马险峰;郑永来;;地铁车站结构三维地震响应及土非线性分析[J];地下空间与工程学报;2008年02期

4 姜忻良,徐余,郑刚;地下隧道-土体系地震反应分析的有限元与无限元耦合法[J];地震工程与工程振动;1999年03期

5 曹炳政,罗奇峰,马硕,刘晶波;神户大开地铁车站的地震反应分析[J];地震工程与工程振动;2002年04期

6 陈国兴;庄海洋;杜修力;李亮;程绍革;;土-地铁车站结构动力相互作用大型振动台模型试验研究[J];地震工程与工程振动;2007年02期

7 李彬;刘晶波;刘祥庆;;地铁车站的强地震反应分析及设计地震动参数研究[J];地震工程与工程振动;2008年01期

8 陈国兴;左熹;庄海洋;杜修力;;地铁车站结构大型振动台试验与数值模拟的比较研究[J];地震工程与工程振动;2008年01期

9 冯谦;黄江;;大跨度地下结构震害特征及破坏机理探讨[J];大地测量与地球动力学;2009年S1期

10 栾茂田,郭莹,李木国,王静,王栋,崇金著;土工静力-动力液压三轴-扭转多功能剪切仪研发及应用[J];大连理工大学学报;2003年05期

相关会议论文 前3条

1 潘别桐;曹美华;;龙门石窟边坡岩体动力稳定性离散元分析[A];全国第三次工程地质大会论文选集（上卷）[C];1988年

2 刘亚安;孙尚明;;边界元法分析地震波作用下自然边坡稳定性[A];滑坡监测技术讨论会论文汇编[C];1988年

3 刘晶波;刘祥庆;王宗纲;赵冬冬;;砂土地基-地下结构系统离心机振动台模型试验[A];第十届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2008年

相关博士学位论文 前6条

1 丰土根;饱和砂土不排水动力特性及多机构边界面塑性模型研究[D];河海大学;2002年

2 刘立平;水平地震作用下桩—土—上部结构弹塑性动力相互作用分析[D];重庆大学;2004年

3 刘明;饱和软粘土动力本构模型研究与地铁隧道长期振陷分析[D];同济大学;2006年

4 凌华;非饱和土强度变形实用计算方法[D];河海大学;2006年

5 王国波;软土地铁车站结构三维地震响应计算理论与方法的研究[D];同济大学;2007年

6 胡伟;饱和黄土动力本构模型及其在桩—土—结构体系地震动力相互作用中的应用[D];西安建筑科技大学;2008年

相关硕士学位论文 前5条

1 刘洋;合肥膨胀土抗剪强度与含水量的关系研究及工程应用[D];合肥工业大学;2003年

2 张腾;非饱和黄土的结构性及其弹塑性本构模型研究[D];西安理工大学;2006年

3 司韦;非饱和土的增湿试验及模型研究[D];清华大学;2006年

4 陈立;黄土的结构强度及其与结构屈服压力的关系[D];西北农林科技大学;2008年

5 杨雪辉;非饱和重塑黄土强度特性的试验研究[D];西北农林科技大学;2008年

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 孙吉主,周健;土的边界面本构模型研究进展[J];岩土力学;1997年02期

2 刘方成;尚守平;王海东;蒋隆敏;;基于阻尼的边界面模型[J];岩土工程学报;2009年06期

3 周成,沈珠江,陈铁林,殷建华,郦能惠;结构性粘土的边界面砌块体模型[J];岩土力学;2003年03期

4 曹平;孙宗颀;潘长良;;不规则边界面上离散节点三角形单元的自动连结[J];中南矿冶学院学报;1991年05期

5 钦亚洲;陈建龙;熊孝波;刘成;;土体各向异性边界面模型研发的几个问题探讨[J];力学与实践;2013年05期

6 任建伟,张云,罗红杰;混凝土的边界面模型与经典弹塑性力学的对比[J];山西建筑;2005年07期

7 张福征;胡存;刘海笑;;饱和粘土循环动力分析边界面模型的积分算法[J];港工技术;2012年06期

8 王湛,甄永辉;混凝土本构关系边界面模型[J];工程力学;1999年03期

9 施建勇,雷国辉,宋雄伟,艾英钵;初始应力各向异性的边界面方程[J];东南大学学报(自然科学版);2004年03期

10 李兴照;王录民;范量;;软粘土的循环加载边界面模型[J];河南工业大学学报(自然科学版);2006年04期

相关会议论文 前1条

1 魏星;黄茂松;;天然结构性粘土的各向异性边界面模型[A];第一届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集（上册）[C];2006年

相关博士学位论文 前3条

1 王现辉;自适应快速多极子边界面算法分析大规模声学问题[D];湖南大学;2013年

2 覃先云;边界面法的单元实现及其在复杂结构分析中的应用[D];湖南大学;2012年

3 丰土根;饱和砂土不排水动力特性及多机构边界面塑性模型研究[D];河海大学;2002年

相关硕士学位论文 前9条

1 向科铭;三轴加载条件下的混凝土边界面模型的研究[D];北京交通大学;2008年

2 刘艳秋;适用于各向异性边界面塑性模型的隐式积分算法[D];天津大学;2012年

3 历永杰;偏平面上单调及循环荷载作用下混凝土的边界面模型研究[D];北京交通大学;2009年

4 余列祥;基于GPU加速的边界面法的研究[D];湖南大学;2013年

5 李湘贺;多域边界面法在稳态热传导和弹性静力学分析中的应用[D];湖南大学;2014年

6 费柏平;基于三维实体的弹性结构屈曲分析及其边界面法实现[D];湖南大学;2012年

7 王伟;二维弹塑性土层的波动数值模拟[D];中国地震局工程力学研究所;2005年

8 向晶晶;循环荷载下基于薄层边界面模型的桩土界面特性分析[D];郑州大学;2014年

9 朱文武;东海黑潮水和东海陆架水相互作用的时空变化研究[D];上海师范大学;2011年

，

本文编号：1525086