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岩体变形破坏过程的能量机制 被引量:305
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作者 谢和平 鞠杨 +1 位作者 黎立云 彭瑞东 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1729-1740,共12页
叙述岩体单元变形破坏过程中能量耗散与强度、能量释放与整体破坏等概念。在循环压缩载荷下,实测岩石的能量耗散及损伤,数据拟合表明,基于能量耗散分析建立的岩石损伤演化方程可以较好地描述岩石的损伤演化过程。在循环压缩载荷下同时... 叙述岩体单元变形破坏过程中能量耗散与强度、能量释放与整体破坏等概念。在循环压缩载荷下,实测岩石的能量耗散及损伤,数据拟合表明,基于能量耗散分析建立的岩石损伤演化方程可以较好地描述岩石的损伤演化过程。在循环压缩载荷下同时实测不同加载速度及不同载荷水平下岩体内可释放应变能、耗散能、卸荷弹性模量及卸荷泊松比的变化规律,给出复杂应力条件下卸荷弹性模量的变化公式。基于可释放应变能建立岩体单元的整体破坏准则,该准则与大理岩的双压试验结果符合得比较好。对工程中常见的层状岩体,提出基于畸变能与广义体积膨胀势能而建立的层状岩体破坏准则,该准则与层状岩的双压试验也符合得比较好。 展开更多
关键词 岩石力学 可释放应变能 耗散能 破坏准则 岩体单元
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用随机骨料模型数值模拟混凝土材料的断裂 被引量:182
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作者 刘光廷 王宗敏 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第1期84-89,共6页
将混凝土看作由水泥砂浆、骨料及二者间的粘结带构成的三相复合材料;根据混凝土骨料的级配随机产生了混凝土骨料结构,将有限元网格投影到该结构上,并根据单元的位置确定单元的材料特性,用以代表混凝土的三个相结构。提出了断裂韧性... 将混凝土看作由水泥砂浆、骨料及二者间的粘结带构成的三相复合材料;根据混凝土骨料的级配随机产生了混凝土骨料结构,将有限元网格投影到该结构上,并根据单元的位置确定单元的材料特性,用以代表混凝土的三个相结构。提出了断裂韧性与强度综合破坏准则,采用非线性有限元技术模拟了单边裂逢受拉试件从损伤到断裂破坏的全过程,为混凝土破坏机理的研究和发展、混凝土计算强度提供了新的技术路径。 展开更多
关键词 复合材料 随机骨料模型 断裂 破坏准则
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柱状装药爆破的岩石压碎圈与裂隙圈计算 被引量:172
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作者 戴俊 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2001年第2期144-147,共4页
利用Mises强度准则,并考虑岩石三向受力及其强度的应变率效应,导出柱状药包爆炸在岩石中引起的压碎圈与裂隙圈半径的计算式,进而对周边控制爆破的单孔装药量进行探讨。对于常见的岩石种类,计算式能取得与爆破实际相符的结果。
关键词 岩石 柱状装药 压碎圈 裂隙圈 爆炸载荷作用 破坏准则 装药量
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强度理论百年总结 被引量:118
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作者 俞茂宏 彭一江 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期529-560,共32页
自从1900年著名的Mohr-Coulomb强度理论建立以来,已有100年的历史.在20世纪,关于材料在复杂应力状态下的强度理论进行了大量的理论研究和实验研究工作.本文对材料(包括金属材料、岩石、土、混凝土、冰、铁、聚合物、含能材料等)在复杂... 自从1900年著名的Mohr-Coulomb强度理论建立以来,已有100年的历史.在20世纪,关于材料在复杂应力状态下的强度理论进行了大量的理论研究和实验研究工作.本文对材料(包括金属材料、岩石、土、混凝土、冰、铁、聚合物、含能材料等)在复杂应力状态下强度理论(屈服准则、破坏准则等)的百年发展进行了总结,讨论了各种准则之间的关系,为研究和工程应用中的合理选择破坏准则提供了一种方法.文中还总结了三大系列强度理论、统一屈服准则、统一强度理论和其他各种强度理论,并简述了强度理论的计算机实施,以及多轴疲劳等问题. 展开更多
关键词 统一强度理论 复杂应力状态 破坏准则 屈服准则 混凝土 工程应用 岩石 多轴疲劳 含能材料 聚合物
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岩土数值极限分析方法的发展与应用 被引量:136
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作者 郑颖人 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1297-1316,共20页
固体材料受力后从弹性发展到塑性、再发展到破坏,表明屈服与破坏是不同的。本文简述了岩土材料的屈服准则,并提出岩土材料的屈服准则体系,提出材料应力场中点破坏和整体面破坏2种概念及其定义,并用传统极限分析方法定义材料的整体面破... 固体材料受力后从弹性发展到塑性、再发展到破坏,表明屈服与破坏是不同的。本文简述了岩土材料的屈服准则,并提出岩土材料的屈服准则体系,提出材料应力场中点破坏和整体面破坏2种概念及其定义,并用传统极限分析方法定义材料的整体面破坏准则。回顾分析传统极限分析方法的求解特点,由此指出传统极限分析法与数值分析法的不足,两者结合形成近年发展的数值极限分析方法,使极限分析方法的适用范围大幅扩大。就传统极限分析法与数值极限法的内涵、特点做深入的分析,论证了方法的可靠性,同时指出数值极限分析法的优越性及其存在的问题,最后举例说明数值极限分析方法在岩土工程中的边(滑)坡、地基以及隧道工程中的广泛适用性。 展开更多
关键词 数值分析 屈服准则 破坏准则 极限分析法 数值极限分析法 极限荷载 稳定安全系数
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关于破坏准则和屈服函数的总结 被引量:84
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作者 沈珠江 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第1期1-8,共8页
本文对30多年来建议过的有关π平面和子午面的各种破坏准则和屈服函数的表达式进行分类和归纳,并认为继续进行这类问题的研究已经没有必要。
关键词 破坏准则 屈服函数 本构模型 岩土
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强度理论的发展和展望 被引量:70
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作者 俞茂宏 M.Yoshimine +4 位作者 强洪夫 昝月稳 肖耘 李林生 盛祖铭 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2004年第6期1-20,共20页
强度是各种地上、地下、水下和上天结构的共同的最基本要求。强度理论是研究材料在复杂应力下屈服和破坏规律的学科。由于各种土木、水利、机械、航空、军工等工程结构中的材料,大多处于复杂应力作用下,因此强度理论得到广泛的研究和应... 强度是各种地上、地下、水下和上天结构的共同的最基本要求。强度理论是研究材料在复杂应力下屈服和破坏规律的学科。由于各种土木、水利、机械、航空、军工等工程结构中的材料,大多处于复杂应力作用下,因此强度理论得到广泛的研究和应用。强度理论是各种工程结构强度计算和设计必需的基础理论。它们也是固体力学、材料强度学研究从弹性到塑性,从弹性到软化或硬化,从弹性到脆塑性,以及从线性到非线性的开始。对材料在复杂应力状态下强度理论(屈服准则、破坏准则等)的发展进行了总结。给出了 80 多种准则的方程式,反映出强度理论研究的“百花齐放,百家争鸣”。讨论了各种准则的分类和它们之间的关系,以及在研究和工程应用中的合理选择破坏准则问题。还总结了三大系列强度理论、统一屈服准则、统一强度理论和其他各种强度理论。 最后讨论了强度理论的发展展望,包括:真三轴试验和假三轴试验;强度理论的经济效益;各向异性材料和复合材料的破坏准则;多孔隙材料和多相材料的破坏准则;其它各种特殊材料的强度理论;安定性、多轴疲劳、蠕变、损伤、断裂和相关现象;强度理论的计算机程序实施和角点奇异性;特殊环境下的强度理论问题;强度理论的美;强度理论研究的不同层次。 展开更多
关键词 材料强度理论和结构强度理论 复杂应力状态 屈服准则 破坏准则 强度理论 单剪强度理论 双剪强度理论 统一强度理论
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复合材料结构破坏过程的计算机模拟 被引量:55
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作者 崔维成 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第4期102-111,共10页
用计算机来模拟和预测复合材料结构的破坏过程是目前国际上一个比较热门的研究方向,也具有极其重要的实用价值。本文对逐渐破坏模型的基本思想以及国际上在这一领域的研究现状作了比较详细的介绍。在此基础上,文章详细介绍了作者在研... 用计算机来模拟和预测复合材料结构的破坏过程是目前国际上一个比较热门的研究方向,也具有极其重要的实用价值。本文对逐渐破坏模型的基本思想以及国际上在这一领域的研究现状作了比较详细的介绍。在此基础上,文章详细介绍了作者在研究复合材料脱层问题时,开发出的两类用于预测复合材料脱层破坏过程的界面单元:非线性弹簧界面元和六节点界面单元,文章提供了大量理论预测与试验结果相吻合的例子,证明用计算机来模拟复合材料结构的破坏过程是完全可行的。 展开更多
关键词 复合材料 逐渐破坏模型 破坏模式 破坏准则
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单轴压缩下横观各向同性岩石破裂过程的数值模拟 被引量:70
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作者 梁正召 唐春安 +2 位作者 李厚祥 徐涛 杨天鸿 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期57-62,共6页
采用基于细观损伤力学基础上开发的 RFPA2D数值模拟软件,用 2 种不同的岩石材料来组成 7 个不同岩层倾角的横观各向同性的岩石试件,通过单轴加载数值模拟试验,模拟横观各向同性岩石渐进破裂的整个过程,分析了岩层与最大主应力之间的倾... 采用基于细观损伤力学基础上开发的 RFPA2D数值模拟软件,用 2 种不同的岩石材料来组成 7 个不同岩层倾角的横观各向同性的岩石试件,通过单轴加载数值模拟试验,模拟横观各向同性岩石渐进破裂的整个过程,分析了岩层与最大主应力之间的倾角和强度之间的关系,讨论了不同岩层倾角的横观各向同性岩体的不同破裂模式及其破坏准则。 展开更多
关键词 横观各向同性 单轴压缩 岩层倾角 岩石破裂 岩石材料 试件 破坏准则 破裂模式 岩体 模拟
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基于SMP准则的土的平面应变强度公式 被引量:67
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作者 罗汀 姚仰平 松岡元 《岩土力学》 EI CAS CSCD 2000年第4期390-393,共4页
基于SMP准则和佐武的平面应变条件,推导了摩擦材料的平面应变强度公式。通过引入粘结应力σ0,推导出适应于c-φ材料的平面应变强度公式。各种试验结果证明了所提强度公式是合理的。
关键词 破坏准则 平面应变 三轴压缩 SMP准则 C-Φ材料
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热辐射的破坏准则和池火灾的破坏半径 被引量:61
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作者 宇德明 冯长根 +1 位作者 曾庆轩 郭薪亚 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 1996年第2期5-10,共6页
热辐射破坏是发生在开放气环境中的池火灾的主要破坏机理。本文讨论了热辐射的破坏准则,提出预测池火灾破坏半径的方法,进行了数值模拟计算。
关键词 火灾 热辐射 破坏准则 数值模拟 破坏半径
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线性和非线性的统一强度理论 被引量:64
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作者 俞茂宏 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期662-669,共8页
统一性,即将以前相互没有联系的概念、方法、理论、现象等统一起来,这是一个科学理论美的重要特点之一。统一强度理论是一种新的序列化的理论,它不仅建立起各种线性破坏准则的相互联系,并且产生一系列新的准则。单剪强度理论、双剪强度... 统一性,即将以前相互没有联系的概念、方法、理论、现象等统一起来,这是一个科学理论美的重要特点之一。统一强度理论是一种新的序列化的理论,它不仅建立起各种线性破坏准则的相互联系,并且产生一系列新的准则。单剪强度理论、双剪强度理论和介于单剪强度理论与双剪强度理论之间的一系列线性准则均为它的特例。但是,它没有将Huber-von Mises准则等非线性准则统一起来,而只能线性逼近它们。根据一个新的力学模型,提出一个普遍形式的统一强度理论,它不仅将单剪强度理论和双剪强度理论的线性准则统一起来,并且将八面体剪应力理论的非线性准则统一起来,从而建立起各种强度理论之间的相互联系,并将最常用的各种强度理论统一于一体,形成一个线性和非线性准则统一的普遍形式的强度理论,可以适用于更多的材料。 展开更多
关键词 岩土力学 破坏准则 单剪强度理论 双剪强度理论 八面体剪应力强度理论 统一强度理论 线性准则和非线性准则的统一 统一强度理论的美
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动静组合加载下岩石破坏的应变能密度准则及突变理论分析 被引量:48
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作者 李夕兵 左宇军 马春德 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第16期2814-2824,共11页
阐述了岩石在动静组合载荷作用下使用应变能密度定义破坏准则的适用性。分析认为,岩石破坏的应变能密度的临界值与岩石破坏之前的不可逆变形过程和外界条件有关,而不可逆变形过程主要是由于岩石的非弹性变形、损伤和其他内部耗散机制引... 阐述了岩石在动静组合载荷作用下使用应变能密度定义破坏准则的适用性。分析认为,岩石破坏的应变能密度的临界值与岩石破坏之前的不可逆变形过程和外界条件有关,而不可逆变形过程主要是由于岩石的非弹性变形、损伤和其他内部耗散机制引起的,且反映静水压力的体积变形能在某些应力状态条件下的岩石破坏中是不能忽略的。提出用机械模型来反映动静组合加载下岩石单元体弹性的劣化和非弹性变形的产生以及加载速率的影响,并以机械模型为基础,求出受一维静载岩石在动载作用下破坏应变能密度的临界值。同时,根据静力预加载结构的冲击屈曲突变模型,建立了静加载岩石系统的冲击破坏模型,进一步分析了动静组合加载下岩石的破坏。最后,采用低周疲劳加载方法在Instron电液饲服控制材料试验机上进行了红砂岩中应变率下的动静组合加载破坏试验,对应变能密度准则和突变理论模型进行了验证。结果表明,理论模型与试验结果有较好的一致性。 展开更多
关键词 岩石力学 动静组合加载 应变能密度 破坏准则 中应变率 低周疲劳加载
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岩土材料屈服与破坏及边(滑)坡稳定分析方法研讨——“三峡库区地质灾害专题研讨会”交流讨论综述 被引量:51
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作者 郑颖人 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期649-661,共13页
在中国力学学会岩土力学专委会主办的“三峡库区地质灾害专题研讨会”上,与会专家以边(滑)坡引发的地质灾害为背景,集中讨论边(滑)坡工程治理中的力学问题。第一个中心议题关系到岩土材料的屈服与破坏准则,指出屈服与破坏的不同、屈服... 在中国力学学会岩土力学专委会主办的“三峡库区地质灾害专题研讨会”上,与会专家以边(滑)坡引发的地质灾害为背景,集中讨论边(滑)坡工程治理中的力学问题。第一个中心议题关系到岩土材料的屈服与破坏准则,指出屈服与破坏的不同、屈服准则的不同形式,尤其是提出岩土材料统一强度理论、摩擦能的概念与岩土能量屈服准则以及基于三剪强度理论的智能岩土屈服准则;探讨岩土材料破坏准则及其可以表述的各种形式,提出应变表述的破坏准则,并研究砂土剪切带形成与渐进破坏进程;介绍我国应用能量原理研究岩石破坏机制及岩体水力劈裂机制的进展。第二个中心议题重点讨论边(滑)坡稳定分析方法中的有关问题,如边(滑)坡安全系数定义的分析与选用,提出c,?的双安全系数(双折减系数)的定义及其计算方法;讨论边(滑)坡传统稳定分析方法与数值方法的进展,提出多种新的解法,并进行相互比较。在传统稳定分析方法中给出简化Bishop法的解析解、边坡三维分析准严格极限平衡法以及用滑移线对边坡滑动区划分单元的运动单元法,并用于分析研究边坡在干湿循环条件下的长期稳定性,进一步扩展边坡传统分析方法。数值分析方法中,除应用有限元、离散元、有限差分等方法外,土体渗流分析与有限元强度折减法结合的边坡稳定分析方法正在迅速发展,并在边坡稳定分析中从经典弹塑性力学扩展到非平衡态弹塑性力学,从岩体变形理论扩展到岩体变形控制与加固理论。这表明数值分析在边坡稳定分析与边坡加固中将逐渐起主导作用。肯定有限元强度折减法的可行性、优越性与实用性,提出在其应用中需要解决的一些问题及应用中的一些经验,并把强度折减法应用到离散元法与岩石破裂过程分析方法中。研究讨论有限元强度折减法中岩土结构失稳破坏� 展开更多
关键词 边坡工程 岩土材料 屈服准则 破坏准则 极限平衡法 有限元强度折减法 安全系数 三维分析
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煤岩体水射流破碎机理 被引量:51
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作者 常宗旭 郤保平 +1 位作者 赵阳升 赵隆茂 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期983-987,共5页
假设非均质岩体微元的弹性模量和抗压强度均服从Weibull分布,用愈渗理论推导了非均质岩体的水射流破坏准则和水射流破碎非均质岩体的门槛压力;数值模拟了水射流在非均质煤层中的连续钻孔过程;并进行了水射流的破煤实验.研究表明,在水射... 假设非均质岩体微元的弹性模量和抗压强度均服从Weibull分布,用愈渗理论推导了非均质岩体的水射流破坏准则和水射流破碎非均质岩体的门槛压力;数值模拟了水射流在非均质煤层中的连续钻孔过程;并进行了水射流的破煤实验.研究表明,在水射流作用下,煤岩体中强度较弱的一系列微元首先破坏,形成裂隙.进入裂隙空间的水射流对裂隙发生的水楔作用,使裂隙尖端产生拉应力集中,导致裂隙迅速发展和扩大,裂隙与裂隙连通后使得大块的煤岩体脱落,形成破碎坑.当水射流压力为60 MPa时,煤体破碎距离达到0.5 m以上. 展开更多
关键词 水射流破岩 破坏准则 裂隙发展 门槛压力 钻孔 有限元模拟
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岩体工程系统失稳的能量突变判断准则及其应用 被引量:38
16
作者 察美峰 孔广亚 贾立宏 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第4期325-328,共4页
在明确区分了岩五材料的破坏与岩石工程系统失稳破坏不同含义的基础上,提出了在用有限元计算模拟地下岩石开挖工程和实际工程设计中,不应简单地将岩石材料的破坏与岩石工程系统的破坏用同样的破坏准则加以判断的观点.运用系统能量的... 在明确区分了岩五材料的破坏与岩石工程系统失稳破坏不同含义的基础上,提出了在用有限元计算模拟地下岩石开挖工程和实际工程设计中,不应简单地将岩石材料的破坏与岩石工程系统的破坏用同样的破坏准则加以判断的观点.运用系统能量的原理,借助突变理论的方法,导出了岩体工程开挖系统失稳破坏的能量突变准则,并将其引入有限元程序中,用以判断岩体工程系统失稳的可能性.通过对金川二矿区大面积龙矿柱胶结允填采场稳定性的有限元模拟分析,证明所提出观点和判断准则是正确的,只有一定的实用价值. 展开更多
关键词 岩体工程 破坏准则 能量原理 突变理论 失稳
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岩石、岩体的动力强度与动力破坏准则 被引量:47
17
作者 钱七虎 戚承志 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期1599-1605,共7页
就岩石与岩体变形与破坏的时间特性进行了理论研究.研究了岩石及岩体的强度对于应变率的依赖关系及其机理,给出了考虑强度对于应变率依赖关系的莫尔库仑准则,确定了岩体的破坏尺寸与应变率之间的关系.讨论了若干时间性破坏准则,揭示了... 就岩石与岩体变形与破坏的时间特性进行了理论研究.研究了岩石及岩体的强度对于应变率的依赖关系及其机理,给出了考虑强度对于应变率依赖关系的莫尔库仑准则,确定了岩体的破坏尺寸与应变率之间的关系.讨论了若干时间性破坏准则,揭示了它们之间的内在联系.最后讨论了动力强度理论的应用. 展开更多
关键词 岩石与岩体 变形与破坏 时间因素 动力强度 破坏准则
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节理岩体压剪断裂及其强度研究 被引量:36
18
作者 李建林 孙志宏 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期444-448,共5页
采用等效的原则确定裂纹前沿应力分布 ,通过岩石力学中广泛应用的 Hoek- Brown准则 ,建立了岩石压剪断裂等效判据 ,并首先将 H- B准则中的参数 m,s与断裂韧度 KIc,KIIc联系起来 ,该判据与试验值有较好的一致性 ,并由此估算了岩体的强度。
关键词 压剪断裂 等效判据 破坏准则 强度 节理岩体
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多轴应力下多种混凝土材料的通用破坏准则 被引量:35
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作者 宋玉普 赵国藩 +1 位作者 彭放 胡倍雷 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 1996年第1期25-32,共8页
本文研究了各种混凝土材料破坏准则的特性及相互关系,给出了多轴应力下适用于普通混凝土,钢纤维混凝土,轻骨料混凝土及钢纤维轻骨料混凝土的通用破坏准则.该破坏准则考虑了不同材料特性、钢纤维含量对空间破坏准则的影响,从而使不同混... 本文研究了各种混凝土材料破坏准则的特性及相互关系,给出了多轴应力下适用于普通混凝土,钢纤维混凝土,轻骨料混凝土及钢纤维轻骨料混凝土的通用破坏准则.该破坏准则考虑了不同材料特性、钢纤维含量对空间破坏准则的影响,从而使不同混凝土材料破坏准则得到了统一.这是以前的研究工作所未曾涉及的.对于不同混凝土材料,本文给出的破坏准则与试验值吻合较好.本文建议的通用破坏准则为实现其有限元程序带来了方便. 展开更多
关键词 混凝土 破坏准则 多轴应力 有限元程序
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考虑中主应力的常用破坏准则适用性研究 被引量:41
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作者 赵春风 杨砚宗 +1 位作者 张常光 李永刚 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期327-334,共8页
针对岩土工程中常用的考虑中主应力效应的5种破坏准则,推导各准则考虑中主应力影响的内摩擦角表达式,建立真三轴应力下内摩擦角与中主应力系数的关系,探讨中主应力的影响规律。与砾石料、密砂和黄土3种材料的真三轴试验结果进行比较,并... 针对岩土工程中常用的考虑中主应力效应的5种破坏准则,推导各准则考虑中主应力影响的内摩擦角表达式,建立真三轴应力下内摩擦角与中主应力系数的关系,探讨中主应力的影响规律。与砾石料、密砂和黄土3种材料的真三轴试验结果进行比较,并采用标准差量化方法,探讨各准则对中主应力的反映程度及其适用性。研究结果表明:5种破坏准则均不同程度地反映中主应力效应,Drucker-Prager准则计算拟合效果较差,修正Lade-Duncan准则拟合效果较好,其余3个准则拟合程度相当,对于不同的材料应选用不同的破坏准则。 展开更多
关键词 土力学 中主应力 破坏准则 真三轴应力 内摩擦角 标准差
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