双向循环载荷作用下饱和粘土的边界面模型

发布时间：2020-12-23 13:07

　　嵌入式海洋工程结构在风、浪、流等海洋环境下,产生的循环载荷会传至周围的海洋土,使得海洋土不断处于双向的压缩-拉伸状态。部分该类结构的承载性能由其在循环载荷作用下产生的拉伸变形决定,因此如何能够准确地模拟双向循环载荷作用下嵌入式海洋工程结构的承载能力和工作性能具有重要的意义。现有考虑循环载荷作用的弹塑性模型,往往采用类似剑桥模型的椭圆形屈服面,海洋土体一般为天然固结状态,已有研究表明该类屈服面在土体处于拉伸状态时,因弹性区域偏大,导致计算精度较差。为了解决椭圆屈服面因拉伸部分的弹性区域过大,使得塑性变形偏小的不合理性。本文结合基于空间滑动面破坏准则的变换应力法和作者新近提出的硬化准则,建立了能考虑土体在双向循环载荷作用下尤其处于拉伸状态时动力特性的边界面模型。将模型数值计算的结果与试验结果比较,验证了该模型的合理性。为了实现模型的数值计算,需要选取一种高效、精确的应力积分算法（本构积分算法）,使得计算精度高、收敛速度快、资源利用率大。本文基于回映应力积分算法,推导了三种该模型的应力更新算法公式,编写了相应的Fortran语言程序,实现了模型的数值计算。并且在同一工况中,相同模型参数下,运... 

【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

平面上和平面上SMP准则的形状及其变化关系

图 4-3 三维应力空间中边界面的形状：(a)变换应力空间；(b)原应力空间4.4 模型的数值实现在模型的数值实现时，需要求出该模型对应的塑性矩阵，而且塑性矩阵的关键是求得 /ij f 的值，具体求解过程如下：klij ij kl ijf f p f qp q (4-10)结合(4-9)可得到如下关系式： ( )( ) 222 /mpmqfppfq M

【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑循环载荷下饱和黏土软化的损伤边界面模型研究[J]. 胡存,刘海笑,黄维.  岩土力学. 2012(02)
[2]适用于饱和黏土循环动力分析的新型边界面塑性模型[J]. 胡存,刘海笑.  水利学报. 2011(10)
[3]循环荷载下软黏土的各向异性边界面模型[J]. 黄茂松,刘明,柳艳华.  水利学报. 2009(02)
[4]变换应力三维化方法在清华模型中的应用[J]. 邹博,姚仰平,路德春.  岩石力学与工程学报. 2005(23)
[5]一个适用于深基坑开挖的三维各向异性模型[J]. 韩国城,连镇营,姚仰平.  水利学报. 2002(11)
[6]基于SMP准则的改进剑桥模型及其在基坑工程中应用[J]. 连镇营,韩国城,姚仰平.  大连理工大学学报. 2002(01)
[7]初始应力各向异性土的弹塑性模型[J]. 孙德安,姚仰平,殷宗泽.  岩土力学. 2000(03)
[8]基于SMP准则的双屈服面弹塑性模型的三维化[J]. 孙德安,姚仰平,殷宗泽.  岩土工程学报. 1999(05)

博士论文
[1]岩土材料变形局部化问题理论及数值分析研究[D]. 甄文战.上海大学 2010



本文编号：2933770