基于非共轴理论的各向异性砂土应变局部化分析
本文关键词： 非共轴 砂土 细观结构 应变局部化 各向异性 出处：《工程力学》2014年03期 论文类型：期刊论文
【摘要】：针对各向异性砂土应变局部化分析中本构模型存在的不足,采用非共轴理论进行改进。传统塑性位势理论采用各向同性假设,导致其模型不能描述非共轴特性和不能较好描述各向异性的不足,为克服传统塑性势理论的局限性,引入非共轴塑性理论建立了砂土的三维非共轴临界状态各向异性本构模型。考虑细观组构张量和应力张量的几何关系,改进模型即可描述主应力轴旋转条件下砂土材料状态的改变,材料状态变化直接导致模型的硬化规律和剪胀性发生变化,从而描述了原生各向异性的影响。非共轴修正后模型可以描述应力诱发各向异性和非共轴特性,结合分叉理论模型可以对不同沉积角度随围压变化的应变局部化特性进行分析。Toyoura砂的单剪试验和平面应变试验验证表明模型改进效果较好。
[Abstract]:Aiming at the deficiency of the constitutive model in the strain localization analysis of anisotropic sand, the non-coaxial theory is adopted to improve the constitutive model, and the isotropic assumption is used in the traditional plastic potential theory. As a result, the model can not describe the non-coaxial characteristics and the anisotropy well, in order to overcome the limitations of the traditional plastic potential theory. A three-dimensional anisotropic constitutive model of non-coaxial critical state of sand is established by introducing the theory of non-coaxial plasticity. The geometric relationship between meso-fabric Zhang Liang and stress Zhang Liang is considered. The improved model can describe the change of sand material state under the rotating condition of principal stress axis. The change of material state directly leads to the change of hardening law and shear expansion of the model. The non-coaxial modified model can describe the stress-induced anisotropy and non-coaxial properties. Combined with the bifurcation theory model, the strain localization characteristics of different deposition angles with confining pressure can be analyzed. The results of single shear test and plane strain test of Toyoura sand show that the improved model is effective.
【作者单位】： 宁夏大学固体力学研究所;同济大学地下建筑与工程系;
【基金】：国家自然科学基金项目(5168050) 宁夏自治区自然科学基金重点项目(NZ13001) 2013年宁夏自治区科技支撑项目 国家杰出青年科学基金项目(50825803) 教育部重点实验室开放基金项目(TJ200126)
【分类号】：TU441
【正文快照】： 岩土体中普遍存在应变局部化现象,该现象是土体在特定应力条件下必然出现的材料特性,往往伴随着应变软化,也是土体失稳的重要特征和渐进破坏的先兆,因此倍受学术界、工程界的广泛关注[1 5];另外,岩土材料在受力过程中普遍存在着主应力轴的旋转,在主应力轴旋转条件下土体表现
【参考文献】
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，本文编号：1479582
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