基于应变软化模型的岩土材料接触面循环单剪试验模拟及其力学特性的研究
发布时间：2019-09-08 14:59
【摘要】：在土木工程建设中,经常会出现各种各样的材料交界面,即不同材料间的接触面。由于两侧材料属性的差异,接触面附近经常出现较大的剪应力以及不连续位移,从而导致材料出现较为复杂的应力和应变状态。例如在隧道与地下工程中,存在着不同岩层间、岩体与衬砌间等各种不同类型的接触面。这些接触面的存在,对土体与隧道衬砌等结构的应力应变特性有较大的影响;同时,这些接触面所在的位置通常也是地下工程容易发生事故的部位。本文主要以两种不同土料间接触面为研究对象,对其单剪试验进行了数值模拟,结合室内试验的结论分析了模拟方法的合理性,并在此基础上对接触面在循环荷载作用下的力学特性进行了系统分析研究,主要研究内容及成果如下:(1)总结介绍了目前国内外有关应变软化模型的主流理论成果,分析其应用于数值模拟的合理性与可靠性。(2)基于应变软化模型,对接触面单剪试验进行了数值模拟,通过对比试验结果,验证数值方法的合理性与可靠性,进而采用单一因素分析的方法,研究了材料参数、试验进程等不同因素对试验结果(接触面力学特性)的影响。研究表明,接触面附近材料强度包线为其两侧材料强度的下包线,且在法向应力不同时,受到粘聚力与内摩擦角的影响也有所不同。(3)基于研究接触面单剪试验的数值模型,对岩土材料接触面进行了循环荷载试验的模拟研究,探究了其在循环荷载作用下的破坏机理和剪切特性,并与单剪试验结果进行了比较分析。研究表明,循环荷载试验中式样破坏模式与单剪试验中有所不同,试样在较小的剪切幅值下仍会在塑性应变的不断积累中逐渐破坏。(4)通过设计正交试验对影响接触面循环剪切特性的诸多因素进行了敏感性分析,并据此研究了影响较为显著的几项因素。结果表明,法向应力大小对试验结果影响较大,其余各因素也均存在不同程度的影响。
【图文】：
图１．４．１研究思路逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１．４．１邋Ｒｅｓｅａｒｃｈ邋ｉｄｅａｓ逡逑
ａｅｎｕｃｅｔｃｃａｒｏｏｒｙ，，量软化速度的因素进行了研究。试验结果表明，±体模量的软化速率取决于试样的逡逑超固结比，且超固结比极其微小的变化都会引起王体模量较大的变化。试验主要研逡逑究了超固结比（Ｏｖｅｒ－ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎＲａｔｉｏ）对循环剪切试验中止体模量软化的影响。逡逑除此之外，试验还分析了超固结比对软化参数巧日软化指数Ｓ的影响，并对比分析逡逑了邋Ｖｅｎｅｚｕｅｌａ、Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ邋Ｗ及邋Ａｌａｓｋａ邋地区的正常固结粘±。逡逑研究主要得出了Ｗ下结论：逡逑（１）逦ＶＮＰ邋（ＶｅｎｅｚｕｅｌＯｊＮｏｒｔｈｏｆＰａｒｉａ）粘止的初始动态骨干曲线主要取决于逡逑循环剪切荷载大小，且该曲线与相对应的静态应力应变曲线形状相似逡逑（图２．２．１（ａ））；但是，由于较高的应变率，动态曲线在图中高于静态曲逡逑线，且应变率随着超固结比（ＯＣＲ）的X椉佑胁煌潭鹊募跣 ｅ义希ǎ玻┒杂冢郑危姓
本文编号：2533301
【图文】：
图１．４．１研究思路逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１．４．１邋Ｒｅｓｅａｒｃｈ邋ｉｄｅａｓ逡逑
ａｅｎｕｃｅｔｃｃａｒｏｏｒｙ，，量软化速度的因素进行了研究。试验结果表明，±体模量的软化速率取决于试样的逡逑超固结比，且超固结比极其微小的变化都会引起王体模量较大的变化。试验主要研逡逑究了超固结比（Ｏｖｅｒ－ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎＲａｔｉｏ）对循环剪切试验中止体模量软化的影响。逡逑除此之外，试验还分析了超固结比对软化参数巧日软化指数Ｓ的影响，并对比分析逡逑了邋Ｖｅｎｅｚｕｅｌａ、Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ邋Ｗ及邋Ａｌａｓｋａ邋地区的正常固结粘±。逡逑研究主要得出了Ｗ下结论：逡逑（１）逦ＶＮＰ邋（ＶｅｎｅｚｕｅｌＯｊＮｏｒｔｈｏｆＰａｒｉａ）粘止的初始动态骨干曲线主要取决于逡逑循环剪切荷载大小，且该曲线与相对应的静态应力应变曲线形状相似逡逑（图２．２．１（ａ））；但是，由于较高的应变率，动态曲线在图中高于静态曲逡逑线，且应变率随着超固结比（ＯＣＲ）的X椉佑胁煌潭鹊募跣 ｅ义希ǎ玻┒杂冢郑危姓
本文编号：2533301
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/diqiudizhi/2533301.html
