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基于次加载面理论改进的ALPHA模型及其数值实施 被引量：2
1
作者 詹云刚 袁凡凡 栾茂田 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期407-415,共9页
基于次加载面理论对ALPHA模型进行了改进,并在模型中考虑了土体初始各向异性;提出了与模型相适应的半隐式本构积分算法,据此在通用有限元软件ABAQUS平台上开发了相应的用户材料子程序;利用建立的计算程序,对不同排水条件的三轴试验进行... 基于次加载面理论对ALPHA模型进行了改进,并在模型中考虑了土体初始各向异性;提出了与模型相适应的半隐式本构积分算法,据此在通用有限元软件ABAQUS平台上开发了相应的用户材料子程序;利用建立的计算程序,对不同排水条件的三轴试验进行了数值模拟。与已有研究成果对比表明,提出的半隐式本构积分算法,可较好地实现复杂本构模型的数值实施。改进的本构模型克服了修正剑桥模型预测的超固结土峰值强度过高、初始屈服面内假定为弹性变形等缺点,能够较好地描述土体初始屈服面内的的非线性和不可恢复性变形特征;通过变化模型参数,可模拟变形特性较为复杂的土体。 展开更多
关键词 ALPHA模型 次加载面模型 半隐式本构积分算法 ABAQUS
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修正的饱和黏土次加载面模型 被引量：2
2
作者 于雷 王建华 《低温建筑技术》 2014年第1期93-96,共4页
基于临界状态土力学理论,建立了一个适用于循环荷载作用的次加载面本构模型。模型采用修正剑桥模型屈服面,屈服面形式简单、灵活。模型弹性域为一点,应力反向时立即产生塑性变形,应力应变曲线形成封闭的滞回圈,符合试验现象。
关键词 循环荷载 次加载面模型 相似中心 零弹性域
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非共轴次加载面模型及其对地基承载特性的模拟 被引量：2
3
作者 孔亮 王兴 李学丰 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期2535-2544,共10页
针对传统弹塑性模型在模拟地基承载力时无法考虑土体非共轴塑性变形的问题,通过将改进的非共轴理论引入次加载面模型建立一个新的非共轴塑性模型,并通过用户材料子程序接口将模型嵌入ABAQUS软件中。然后,利用该模型对不同超固结度情况... 针对传统弹塑性模型在模拟地基承载力时无法考虑土体非共轴塑性变形的问题,通过将改进的非共轴理论引入次加载面模型建立一个新的非共轴塑性模型,并通过用户材料子程序接口将模型嵌入ABAQUS软件中。然后,利用该模型对不同超固结度情况下的黏土地基承载特性进行模拟预测。研究结果表明:考虑非共轴塑性时,预测的最大沉降量随着非共轴塑性模量的减小而增大;非共轴塑性模量对模拟结果的影响程度与地基土的超固结度有关。此外,当非共轴塑性模量减小为土体剪切模量时,预测的最大沉降量会受到较为显著的影响。因此,当实际的非共轴塑性模量小于剪切模量时,在地基工程中应考虑非共轴塑性变形的影响以保证安全性。 展开更多
关键词 基础工程 改进非共轴理论 次加载面模型 地基承载特性
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改进超固结状态参量次加载面模型数值实现与应用 被引量：1
4
作者 马少坤 赵乃峰 +2 位作者 潘柏羽 周东 江杰 《土木建筑与环境工程》 CSCD 北大核心 2015年第2期16-22,共7页
为合理描述超固结土复杂的弹塑性力学行为,对现有Hashiguchi次加载面模型中的超固结状态参量R进行修正,在硬化方程中,考虑塑性体应变与塑性剪应变的综合作用,提出了修正超固结状态参量的次加载面模型。同时,着重介绍了该模型的隐式积分... 为合理描述超固结土复杂的弹塑性力学行为,对现有Hashiguchi次加载面模型中的超固结状态参量R进行修正,在硬化方程中,考虑塑性体应变与塑性剪应变的综合作用,提出了修正超固结状态参量的次加载面模型。同时,着重介绍了该模型的隐式积分算法及数值实现过程,编制了对应的接口子程序,实现了该模型在有限元软件ABAQUS中的应用。通过不同工况和加载方式下的数值模拟验证了程序的合理性,最后应用模型研究了Fujinomori黏土的三轴压缩力学特性并与UH模型的模拟结果、室内试验研究进行对比。结果表明,子程序具有较高的计算精度和可靠性,模型能够准确地模拟黏土的超固结特性。 展开更多
关键词 次加载面模型 超固结土 ABAQUS 用户子程序
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砂土的次加载面动本构模型 被引量：1
5
作者 徐舜华 郑刚 刘富勤 《武汉理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期152-157,共6页
基于临界状态土力学框架,建立了一个适用于往返循环荷载作用的砂土次加载面本构模型。模型采用无弹性域假设,认为土体受到反向荷载的瞬时就产生塑性变形,砂土的弹性区域退化为一个点。根据试验结果,屈服面采用倒子弹头型。由于砂土的孔... 基于临界状态土力学框架,建立了一个适用于往返循环荷载作用的砂土次加载面本构模型。模型采用无弹性域假设,认为土体受到反向荷载的瞬时就产生塑性变形,砂土的弹性区域退化为一个点。根据试验结果,屈服面采用倒子弹头型。由于砂土的孔隙比与固结压力不存在唯一的关系,这样使得屈服面大小与孔隙比不能直接耦合,因而硬化规律不是剑桥模型的体变硬化,而是采用增量形式的塑性偏应变硬化表达式。流动法则采用加入状态参数概念的修正的Rowe应力剪胀关系。该模型能考虑砂土变形特性对密度和固结压力的双重依赖型,能合理地模拟砂土动荷载下的应力-应变关系曲线的光滑性、变形积累性、滞洄性。 展开更多
关键词 剪应变硬化 临界状态 次加载面模型 状态参数 剪胀
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不同含水率下脏污道砟累积塑性变形预测
6
作者 杨家强 朱玉龙 +1 位作者 奚邦禄 张振华 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期715-722,共8页
为预测脏污状态下铁路有砟道床累积塑性变形,采用循环加载三轴试验和修正次加载面模型对循环荷载作用下脏污道砟的累积塑性变形发展规律开展了研究。试验结果表明,细粒含量及含水率协同影响道砟的水力和力学性能,特别是当道砟中细颗粒... 为预测脏污状态下铁路有砟道床累积塑性变形,采用循环加载三轴试验和修正次加载面模型对循环荷载作用下脏污道砟的累积塑性变形发展规律开展了研究。试验结果表明,细粒含量及含水率协同影响道砟的水力和力学性能,特别是当道砟中细颗粒含量和含水率都增长时,道砟的力学性能显著下降,进而加剧了循环荷载下铁路道砟累积沉降的发展。此外,基于次加载面本构模型并借助有限元软件,二次开发编写了修正次加载面模型子程序,通过对比室内试验结果验证了该模型的适用性。数值模拟结果表明,修正次加载面模型可以较好地预测不同含水率和细粒含量影响下铁路道砟的累积塑性变形。因此,可在未来研究中借助修正次加载面模型建立实尺铁路道床分析模型,预测不同脏污条件下铁路有砟道床的累积沉降。 展开更多
关键词 铁路道砟 含水率 细颗粒含量 三轴试验 修正次加载面模型
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非饱和黏性土的三剪次加载面模型研究
7
作者 胡小荣 蔡晓锋 +1 位作者 陈昊 路祥 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期194-206,共13页
基于非饱和土三剪强度准则和次加载面模型,构建了适用正常固结非饱和黏性土的Bishop和Fredlund应力变量法三剪次加载面模型,将2个模型计算结果与非饱和黏土的单调静三轴试验及循环动三轴试验结果做了对比,结果表明,Fredlund应力变量法... 基于非饱和土三剪强度准则和次加载面模型,构建了适用正常固结非饱和黏性土的Bishop和Fredlund应力变量法三剪次加载面模型,将2个模型计算结果与非饱和黏土的单调静三轴试验及循环动三轴试验结果做了对比,结果表明,Fredlund应力变量法本构模型要更接近试验结果。在静三轴试验的土体变形后期,Fredlund和Bishop应力变量法的模型计算结果与试验数据的应力偏差分别为2%和10%;在动三轴试验的土体振动后期,Fredlund和Bishop应力变量法与试验结果的应变偏差分别为4.2%和7.5%。另外,对所提模型的真三轴分析结果可知,静真三轴试验的中间主应力影响系数和基质吸力的增大均会使得土体的抗剪强度增加,随着基质吸力增大,不同模拟结果依次的应力偏差均为11%左右;随着中间主应力影响系数增大,不同模拟结果之间的应力偏差大致为4%。动真三轴试验的最小主应力或中间主应力越大,非饱和黏性土的棘轮效应和抗剪强度也越大,不同中间主应力模拟结果之间的应变偏差为3.3%,不同最小主应力模拟结果之间的应变偏差为8.5%。 展开更多
关键词 非饱和黏性土 三剪次加载面模型 Bishop应力变量法 Fredlund应力变量法 三轴试验
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正常固结饱和黏性土的三剪次加载面模型 被引量：1
8
作者 蔡晓锋 李春博 +1 位作者 路祥 胡小荣 《南昌大学学报（工科版）》 CAS 2022年第2期146-154,共9页
以三剪统一强度准则为破坏准则,采用坐标平移法推导出能够反映中间主应力效应、土体拉压差效应和区间效应的三剪破坏应力比,来替换修正剑桥模型的原本破坏应力比从而得到三剪统一屈服函数。基于该屈服函数,并结合次加载面理论,提出适用... 以三剪统一强度准则为破坏准则,采用坐标平移法推导出能够反映中间主应力效应、土体拉压差效应和区间效应的三剪破坏应力比,来替换修正剑桥模型的原本破坏应力比从而得到三剪统一屈服函数。基于该屈服函数,并结合次加载面理论,提出适用于循环荷载条件下的正常固结饱和黏性土的三剪次加载面本构模型。对模型参数u,C和χ做了敏感性分析,发现参数u,C和χ大小都会影响对循环荷载条件下饱和黏性土的棘轮效应和曼辛效应;为验证所提模型的正确性,将该模型的计算结果、文献中两种饱和黏土动三轴试验结果以及饱和Kaolin黏土的双面模型预测结果做了比较,结果表明所提模型能够较好地反映正常固结饱和黏土的应力应变关系,随着循环次数的不断增加,所建模型的模拟结果能不断产生累计塑性应变和累积孔隙水压力,且能够形成滞回圈。通过真三轴数值模拟分析可知,饱和黏性土的塑性偏应变在加载前期发展较快,之后相对减小;单一变量下,分别增大最小主应力和中间主应力,均会增大土体的抗剪强度。 展开更多
关键词 正常固结饱和黏性土 三剪次加载面模型 三剪统一强度准则 坐标平移法 循环荷载
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超固结土塑性次加载面模型的数值实施及应用
9
作者 黄杰 李持庆 《水利与建筑工程学报》 2012年第6期40-43,共4页
为了研究软土固结等复杂的非线性本构关系,考虑超固结参数、潜在强度、硬化参数之间的相互影响,将基于Hvorslev面的超固结土的本构模型和大型非线性有限元计算软件ABAQUS结合起来,编写了相应的有限元本构模型子程序。通过用户子程序UMA... 为了研究软土固结等复杂的非线性本构关系,考虑超固结参数、潜在强度、硬化参数之间的相互影响,将基于Hvorslev面的超固结土的本构模型和大型非线性有限元计算软件ABAQUS结合起来,编写了相应的有限元本构模型子程序。通过用户子程序UMAT接口实现了该模型在软土结构分析中的应用,为正确评估和预测土体本构关系提供了一种简便有效的方法。以深隧洞的开挖为例,用此方法实现了土体结构的本构关系模型,使得计算结果更加接近实际情况,能够比较合理的模拟实际工程。 展开更多
关键词 塑性次加载面模型 超固结土 非线性 有限元分析 深隧洞开挖
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基于次加载面摩擦模型的接触面剪切特性研究
10
作者 龚涛 刘开富 +3 位作者 谢新宇 许纯泰 娄扬 郑凌逶 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1328-1335,1352,共9页
为了反映土与结构接触面的应变软化特性以及剪切速率对土与结构接触面力学特性的影响,基于ABAQUS软件提供的FRIC子程序,采用显式积分算法,对能够表现接触面上应变软化的次加载面摩擦模型进行二次开发.利用该模型模拟土与结构接触面的直... 为了反映土与结构接触面的应变软化特性以及剪切速率对土与结构接触面力学特性的影响,基于ABAQUS软件提供的FRIC子程序,采用显式积分算法,对能够表现接触面上应变软化的次加载面摩擦模型进行二次开发.利用该模型模拟土与结构接触面的直剪试验,研究直剪试验过程中次加载面摩擦模型接触面上的应力演变过程.研究结果表明,利用次加载面摩擦本构模型,能够较好地模拟土-结构接触面直剪试验中的应变软化和密实状态的类砂土残余切应力随剪切速率的增大而下降的现象.在剪切位移的发展过程中,次加载面摩擦模型接触面上的切应力先增加后减小,接触面远离加载端一侧到另一侧的应力发挥水平先后达到最大值.该研究表明,次加载面摩擦模型可以用于土与结构接触面的应变软化特性和速率相关性的模拟. 展开更多
关键词 土-结构接触面 直剪试验 应变软化 次加载面摩擦模型
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