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地埋管道与土相互作用平面分析与计算方法 被引量:14
1
作者 刘全林 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期83-88,共6页
地埋管道上实测的土压力并不是按现行计算方法假定形状分布的,其分布形式与管土的相对刚度及施工埋设方式密切相关。为此,依据现场实测和模型试验得到的地埋管道受力特征,在平面应变条件下,采用建立的管-土相互作用分析Vlazov模型来模拟... 地埋管道上实测的土压力并不是按现行计算方法假定形状分布的,其分布形式与管土的相对刚度及施工埋设方式密切相关。为此,依据现场实测和模型试验得到的地埋管道受力特征,在平面应变条件下,采用建立的管-土相互作用分析Vlazov模型来模拟管-土之间的相互作用,考虑管道不同的埋设条件、管周的不同充填介质及管-土相互作用引起的土压力状态等情况,建立了地埋管与土相互作用平面问题的传递矩阵分析法。并设计了可视化计算机软件,实现了计算手段的创新。运用此软件对现场埋管工程作了分析计算,并与实测结果进行比较,验证了所建立的计算方法的正确性。 展开更多
关键词 地埋管道 管土相互作用 平面应变 传递矩阵
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平面应变条件下土坡稳定有限元分析 被引量:123
2
作者 张鲁渝 时卫民 郑颖人 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期487-490,共4页
描述岩土材料常采用摩尔 -库仑准则和德鲁克 -普拉格准则 ,前者的计算结果较为可靠 ,后者则更便于数值计算。本文基于非关联流动法则 ,推导出平面应变条件下两种准则相互转化的关系式 ,建立了与摩尔 -库仑准则精确匹配的D -P准则。边坡... 描述岩土材料常采用摩尔 -库仑准则和德鲁克 -普拉格准则 ,前者的计算结果较为可靠 ,后者则更便于数值计算。本文基于非关联流动法则 ,推导出平面应变条件下两种准则相互转化的关系式 ,建立了与摩尔 -库仑准则精确匹配的D -P准则。边坡稳定有限元分析结果表明 :与以往各D -P准则及摩尔 -库仑等效面积圆准则相比 ,本文建议的匹配D -P准则能更好地反映摩尔 -库仑准则的实际特性 ,同时 ,因采用D -P准则的表达形式 ,也方便了编程计算。 展开更多
关键词 土坡 摩尔-库仑 德鲁克-普拉格 屈服准则 平面应变 稳定性 有限元
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统一平面应变滑移线场理论 被引量:115
3
作者 俞茂宏 杨松岩 +1 位作者 刘春阳 刘剑宇 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 1997年第2期14-26,共13页
本文提出了一种基于双剪统一强度理论的统一平面应变滑移线场理论.本理论充分考虑了各种不同材料的中间主应力效应,是一种完全意义上的统一理论.各种基于其他强度理论,如Tresea,Mises和Mohr-Coulomb等的平面应变正交或非正交滑移线场理... 本文提出了一种基于双剪统一强度理论的统一平面应变滑移线场理论.本理论充分考虑了各种不同材料的中间主应力效应,是一种完全意义上的统一理论.各种基于其他强度理论,如Tresea,Mises和Mohr-Coulomb等的平面应变正交或非正交滑移线场理论均是本理论的特例,并且可以通过不同的加权参数b而构成一系列新的理论.本文讨论了基于刚塑性的Prandtl-Reuss假设的平面应变滑移线场理论的应用范围,证明了该假设可以由Mises屈服条件和相关联流动法则推导得出.本文还通过引入中间主应力系数m,首次提出了另外一条比刚塑性Prandtl-Reuss假设更宽的假设来反映体积可以(或不可以)压缩的材料的中间主应力,该中间主应力即是z方向的主应力.我们通过试验和弹塑性有限单元方法验证了本统一理论的正确性.本理论可以很容易地应用到众多工业领域如金属塑性成型、地基承载力预测、边坡稳定性预测等.由于双剪统一强度理论的通用性和优越性已被逐渐认识,因此,平面应变统一滑移线场理论可以应用于各种工程材料,尤其对在土木工程中广泛应用的、具有强烈中间主应力依赖性的岩土类材料,本理论会更显示出其优越性. 展开更多
关键词 平面应变 滑移线场理论 强度理论 工程材料力学
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复合地基沉降的复合本构有限元分析 被引量:45
4
作者 杨涛 殷宗泽 《岩土力学》 EI CAS CSCD 1998年第2期19-25,共7页
提出了平面应变条件下复合地基沉降计算的复合本构有限元法。根据桩土界面处力的平衡条件和竖向变形协调条件,由桩、土材料各自的本构方程形成复合地基的本构方程,桩和桩周土可以采用任意非线性本构模型。工程实例分析表明,所建议的... 提出了平面应变条件下复合地基沉降计算的复合本构有限元法。根据桩土界面处力的平衡条件和竖向变形协调条件,由桩、土材料各自的本构方程形成复合地基的本构方程,桩和桩周土可以采用任意非线性本构模型。工程实例分析表明,所建议的方法是有效的。 展开更多
关键词 复合地基 本构方程 平面应变 有限元 地基沉降
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老路拓宽设计方法的研究 被引量:45
5
作者 周志刚 郑健龙 《长沙交通学院学报》 1995年第3期50-56,共7页
本文运用平面应变有限单元法,对老路拓宽时新路基在重力作用下的沉降和应力分布规律进行分析.指出了拓宽路面在界面处开裂的原因在于应力集中和界面强度的不足。最后提出老路拓宽设计的基本方法。
关键词 路面 裂纹 有限元法 设计 公路 改建 拓宽路面
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不同应力路径下土体的变形特性与破坏特性 被引量:36
6
作者 杨雪强 朱志政 +1 位作者 韩高升 何世秀 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期2181-2185,共5页
在固结不排水加荷与卸荷两种情况下,基于土体常规的三轴压缩试验结果和真三轴平面应变试验结果,指出不同的应力路径下土体具有不同的变形特性和破坏特性,并且这些特性差异的根本原因在于不同的应力路径,有着其球应力p和广义剪应力q与球... 在固结不排水加荷与卸荷两种情况下,基于土体常规的三轴压缩试验结果和真三轴平面应变试验结果,指出不同的应力路径下土体具有不同的变形特性和破坏特性,并且这些特性差异的根本原因在于不同的应力路径,有着其球应力p和广义剪应力q与球应力p的比值q/p的不同变化趋势。最后,依据Matsuoka-Nakai破坏准则和其相应的转化型式,进一步探讨了其破坏参数k2值的确定方法。试验检测的结果表明,Matsuoka-Nakai破坏准则能给出土体较为准确的破坏强度预测结果。 展开更多
关键词 应力路径 三轴压缩 平面应变 破坏准则
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坚硬脆性岩体中圆形洞室岩爆破坏的平面应变模型试验研究 被引量:34
7
作者 陈陆望 白世伟 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期2504-2509,共6页
为了探讨圆形地下洞室围岩岩爆破坏过程与机制,以单轴抗压强度(σc)、脆性系数(K)与冲击能量指数(WB)为概化指标,通过物理模型材料的正交试验,选取合适的具有岩爆倾向性的坚硬脆性岩体物理模型材料,制作了尺寸为800mm×800mm×2... 为了探讨圆形地下洞室围岩岩爆破坏过程与机制,以单轴抗压强度(σc)、脆性系数(K)与冲击能量指数(WB)为概化指标,通过物理模型材料的正交试验,选取合适的具有岩爆倾向性的坚硬脆性岩体物理模型材料,制作了尺寸为800mm×800mm×200mm(长×宽×厚)、中心为φ160mm的圆形洞室物理模型试件,并在岩土工程大型真三轴物理模型试验机上进行平面应变物理模型试验。试验结果表明:在保持物理模型试件水平荷载与垂直荷载相等并同步提高过程中,围岩由弹性状态进入塑性状态,σθ-(r/r0)曲线表现峰值后移,σr-(r/r0)曲线形状变化不明显。当对物理模型试件同步施加水平荷载Ph与垂直荷载Pv均为600kN时,洞壁出现葱皮状剥落。同步施加水平荷载Ph与垂直荷载Pv均为630kN时,围岩在极短的时间与极窄的加载区间内围绕洞壁出现大规模突发性破坏,继续同步施加Ph与Pv,在相对较长时间与荷载区间内,围岩应力调整,出现相对稳定期。 展开更多
关键词 岩石力学 模型试验 平面应变 圆形洞室 坚硬脆性围岩 岩爆
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应力路径对砂土应力应变关系的影响 被引量:25
8
作者 邱金营 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第2期75-82,共8页
本文在试验的基础上,对平面应变状态下风化砂不同应力路径的应力变关系进行了分析。表明等应力比路径上的应力应变符合幂函数关系;K_0固结后不同应力路径可用双曲线关系表示文中还探讨了模型参数的变化规律。本文所得的结果可用于... 本文在试验的基础上,对平面应变状态下风化砂不同应力路径的应力变关系进行了分析。表明等应力比路径上的应力应变符合幂函数关系;K_0固结后不同应力路径可用双曲线关系表示文中还探讨了模型参数的变化规律。本文所得的结果可用于非线性分析。 展开更多
关键词 砂土 应力路径 应力 应变 相互关系
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动荷载作用下含裂缝公路结构体的应力强度因子 被引量:25
9
作者 王金昌 朱向荣 +1 位作者 叶俊能 赵颖华 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第1期114-118,共5页
以沈阳 -大连高速公路为工程背景 ,基于弹性动力学理论 ,采用平面应变有限单元法 ,分析了车辆荷载对含裂缝路面体的动态作用。分析过程中 ,车辆荷载简化为正弦分布柔性荷载 ;路面结构体计算模型抽象为平面应变模型 ;路面结构体为弹性的... 以沈阳 -大连高速公路为工程背景 ,基于弹性动力学理论 ,采用平面应变有限单元法 ,分析了车辆荷载对含裂缝路面体的动态作用。分析过程中 ,车辆荷载简化为正弦分布柔性荷载 ;路面结构体计算模型抽象为平面应变模型 ;路面结构体为弹性的连续介质。为了反映裂尖应力、位移场的奇异性和减少模型网格数 ,在裂尖环向设置了奇异单元。通过计算得到裂尖的位移场 ,由位移外插得到 -型应力强度因子随加载时间的变化规律。同时探讨了初始裂缝长度和公路结构体材料阻尼比的变化对 -型应力强度因子分布规律的影响 。 展开更多
关键词 动荷载 公路 应力强度因子 裂缝结构 平面应变
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岩石在平面应变条件下剪切带的分叉分析 被引量:18
10
作者 尹光志 鲜学福 王宏图 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第4期364-367,共4页
分析了岩石在平面应变条件下的弹塑性本构模型,在此基础上采用分叉理论对岩石在平面应变条件下变形局部化及剪切带的形成和方向进行了分叉分析,得出了剪切带产生的条件以及剪切带倾角的表达式.研究表明,所得的理论结果与试验结果相... 分析了岩石在平面应变条件下的弹塑性本构模型,在此基础上采用分叉理论对岩石在平面应变条件下变形局部化及剪切带的形成和方向进行了分叉分析,得出了剪切带产生的条件以及剪切带倾角的表达式.研究表明,所得的理论结果与试验结果相吻合. 展开更多
关键词 分叉 剪切带 变形局部化 岩石变形 平面应变
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基于复刚度传递多圈层平面应变模型的桩动力响应研究 被引量:29
11
作者 王奎华 杨冬英 张智卿 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期825-831,共7页
在考虑土体非线性情况下,对桩动力特性进行研究。首先,假设土体为黏弹性体,把土体沿径向分为多个圈层考虑土体的非线性,利用平面应变土体模型,结合边界条件对各圈层土体从外至内通过复刚度传递,求得土体与桩接触面上的复刚度,进而推导... 在考虑土体非线性情况下,对桩动力特性进行研究。首先,假设土体为黏弹性体,把土体沿径向分为多个圈层考虑土体的非线性,利用平面应变土体模型,结合边界条件对各圈层土体从外至内通过复刚度传递,求得土体与桩接触面上的复刚度,进而推导得到单桩桩顶受纵向激振力作用下的桩振动方程的频域表达式,随后求解得到桩顶的阻抗函数和频率响应函数;然后,利用卷积定理和Fourier逆变换得到桩顶的时域响应;最后,分别对多工况条件下桩顶动力响应进行比较分析,得到由于施工效应影响所导致的桩周土参数变化对桩顶频域和时域响应的影响情况,为采用桩基础的各类工程的抗震设计和桩的完整性检测工作提供新的理论依据。 展开更多
关键词 土力学 多圈层土 平面应变 复刚度传递模型 桩动力响应
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基坑土体侧向卸荷真三轴试验研究 被引量:23
12
作者 何世秀 朱志政 杨雪强 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期869-872,892,共5页
对武汉地区具有代表性的粉质粘土,用基坑开挖过程中坑周土体的应力路径在真三轴上进行模拟试验,得到平面应变条件下固结不排水卸荷试验结果,将其整理成应力-应变关系曲线、孔隙水压力-竖向应变关系曲线、中主应力系数-竖向应变关系曲线... 对武汉地区具有代表性的粉质粘土,用基坑开挖过程中坑周土体的应力路径在真三轴上进行模拟试验,得到平面应变条件下固结不排水卸荷试验结果,将其整理成应力-应变关系曲线、孔隙水压力-竖向应变关系曲线、中主应力系数-竖向应变关系曲线和卸荷试验应力路径图。试验结果表明,竖向(σ1)压力不变,侧向(σ3)卸荷时,其应力-应变关系随固结压力的增加,由应变硬化型向应变软化型转化;固结压力较低时,表现为剪胀,固结压力较高时,表现为先剪缩,后剪胀;当中主应力(σ2)始终大于但接近于侧向压力(σ3),按所定义的中主应力系数bd值较稳定;有效应力路径随固结压力增大产生偏转。这些结论为进一步研究粘性土中主应力的作用奠定了基础。 展开更多
关键词 真三轴试验 平面应变 卸荷 应力-应变关系
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土体平面应变方向上的主应力 被引量:24
13
作者 李广信 黄永男 张其光 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期358-361,共4页
通常认为在土体平面应变的方向上的主应力总是中主应力 ,而文中的试验结果和理论分析表明 :在土体接近破坏时 ,土体平面应变的方向上的主应力是中主应力 ;在保持两个主动主应力比值较小加载时 ,土体平面应变的方向上的主应力一般是小主... 通常认为在土体平面应变的方向上的主应力总是中主应力 ,而文中的试验结果和理论分析表明 :在土体接近破坏时 ,土体平面应变的方向上的主应力是中主应力 ;在保持两个主动主应力比值较小加载时 ,土体平面应变的方向上的主应力一般是小主应力 ;当两个主动主应力减载到应力值或应力水平很低时 ,平面应变方向上的主应力可能变成大主应力 ,并且发生减载屈服。这是由土受力变形的弹塑性性质决定的。 展开更多
关键词 矿土 平面应变 中主应力 减载屈服
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应用强度折减有限元法分析土坡稳定的适应性 被引量:17
14
作者 迟世春 关立军 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期1298-1302,共5页
为深入研究土体采用的本构模型以及安全系数的控制标准.讨论了土体采用邓肯E-B模型和理想弹塑性的广义米塞斯模型时,强度折减有限元法分析土坡稳定的适应性.发现邓肯E-B模型的适应性较差,土坡内应变发展不均匀,不能形成明显的剪切带.而... 为深入研究土体采用的本构模型以及安全系数的控制标准.讨论了土体采用邓肯E-B模型和理想弹塑性的广义米塞斯模型时,强度折减有限元法分析土坡稳定的适应性.发现邓肯E-B模型的适应性较差,土坡内应变发展不均匀,不能形成明显的剪切带.而弹塑性的广义米塞斯模型则形成剪切带,剪切带两侧土体具有明显的相对滑移趋势.因此,弹塑性模型更适合于强度折减有限元法分析土坡稳定性. 展开更多
关键词 土坡稳定分析 有限单元法 强度折减 平面应变
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基于统一强度理论的灰土挤密桩应力分析 被引量:23
15
作者 曹黎娟 赵均海 魏雪英 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1786-1790,共5页
采用统一强度理论对灰土挤密桩应力进行研究,分析了灰土挤密桩挤密成孔过程及土体处于弹塑性状态时孔周应力情况,得出了灰土挤密桩成孔过程的弹性解及孔壁屈服时的弹性极限荷载,并求出了孔壁均布内压与塑性挤密半径的关系式。该解考虑... 采用统一强度理论对灰土挤密桩应力进行研究,分析了灰土挤密桩挤密成孔过程及土体处于弹塑性状态时孔周应力情况,得出了灰土挤密桩成孔过程的弹性解及孔壁屈服时的弹性极限荷载,并求出了孔壁均布内压与塑性挤密半径的关系式。该解考虑了中间主应力及拉压性能差异的影响,Mohr-Coulomb解是特例。其结果对于全面研究灰土挤密桩的综合作用效用,进一步节约材料有一定的参考价值。 展开更多
关键词 统一强度理论 灰土挤密桩 平面应变 塑性挤密半径
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平面应变条件下无粘性土的破坏准则 被引量:19
16
作者 史宏彦 谢定义 汪闻韶 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第1期79-83,共5页
基于空间滑动面理论,本文提出了一种平面应变条件下无粘性土的破坏准则。该准则将平面应变和三轴条件下土的有效内摩擦角联系起来,只需通过三轴试验就可以确定平面应变条件下土的有效内摩擦角和破坏准则。此外,本文还证明,平面应变... 基于空间滑动面理论,本文提出了一种平面应变条件下无粘性土的破坏准则。该准则将平面应变和三轴条件下土的有效内摩擦角联系起来,只需通过三轴试验就可以确定平面应变条件下土的有效内摩擦角和破坏准则。此外,本文还证明,平面应变条件下无粘性土的破坏条件,就是三维应力条件下等效内摩擦角达到极大值的条件。试验结果验证了该准则的正确性。 展开更多
关键词 平面应变 无粘性土 有效内摩擦角
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拉伸筋阻力的一种简便解析模型 被引量:12
17
作者 李大永 胡平 李运兴 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期46-49,共4页
采用平面应变假设,通过对板料在拉伸筋处变形过程的分析,并考虑了材料的各向异性、应变速率敏感与包辛格效应,推导出一种计算拉伸筋阻力的简便计算解析模型。将计算结果与有关试验结果进行了对比,证明了该计算方法的有效性。
关键词 平面应变 拉伸筋阻力 冲模 解析模型
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灰土挤密桩成孔过程中孔周土体的应力分析 被引量:14
18
作者 韩晓雷 黄义 《西安建筑科技大学学报(自然科学版)》 CSCD 1999年第3期256-259,共4页
基于平面应变问题的假定前提,应用弹塑性理论,分析了灰土挤密桩成孔过程中孔周土体的应力变化,建立了孔周土体有效挤密半径的计算公式.
关键词 灰土挤密桩 成孔 孔周土体 应力
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Plastic deformation analysis and forming quality prediction of tube N C bending 被引量:18
19
作者 Lu Shiqiang Fang Jun Wang Kelu 《Chinese Journal of Aeronautics》 SCIE EI CAS CSCD 2016年第5期1436-1444,共9页
Plane strain assumption and exponent hardening law are used to investigate the plastic deformation in tube bending. Some theoretical formulae including stress, curvature radius of neutral layer, angle of neutral layer... Plane strain assumption and exponent hardening law are used to investigate the plastic deformation in tube bending. Some theoretical formulae including stress, curvature radius of neutral layer, angle of neutral layer deviation, bending moment, wall thickness variation and crosssection distortion, are developed to explain the phenomena in tube bending and their magnitudes are also determined. During unloading process, the springback angle is deduced using the virtual work principle, and springback radius is also given according to the length of the neutral layer which remains unchanged before and after springback. The theoretical formulae are validated by the experimental results or the validated simulation results in literature, which can be used to auicklv predict the forming aualitv of tube numerical control (NC) bending. 展开更多
关键词 Forming quality plane strain Tube NC bending Theoretical analysis Virtual work principle
原文传递
考虑中间主应力和剪胀特性的深埋圆巷弹塑性应力位移解 被引量:19
20
作者 刘志钦 余东明 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2012年第8期289-296,共8页
平面应变条件下的深埋圆形巷道问题一般忽略中间主应力的影响,但这会与塑性区围岩的实际情况产生较大差异。为了充分考虑中间主应力对深埋圆形巷道的影响,基于平面应变假设与非关联流动法则将Mohr-Coulomb准则精确匹配为Drucker-Prager... 平面应变条件下的深埋圆形巷道问题一般忽略中间主应力的影响,但这会与塑性区围岩的实际情况产生较大差异。为了充分考虑中间主应力对深埋圆形巷道的影响,基于平面应变假设与非关联流动法则将Mohr-Coulomb准则精确匹配为Drucker-Prager准则,在此基础上推导了考虑剪胀特性的理想弹塑性材料在塑性阶段的中间主应力表达式,中间主应力与剪胀角密切相关;根据所得的中间主应力表达式结合非关联流动法则,不引入任何假设,得出深埋圆巷塑性区由于剪胀角而发生体变的关系式;进一步推导了考虑中间主应力和剪胀特性的深埋圆形巷道塑性区应力位移解析式,其中径向应力、切向应力及塑性区半径的表达式与卡斯特奈(Kastner)解完全一致,但卡斯特奈(Kastner)解无法得出中间主应力,而新的位移解析式则与以往的文献完全不同;经与以往文献的位移理论解比较分析知,新的位移解答更加合理。因此考虑中间主应力和剪胀特性的解答为深埋圆形巷道的计算与设计提供一定的理论基础。 展开更多
关键词 中间主应力 剪胀 强度准则 非关联流动法则 平面应变
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