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复杂应力状态下岩土体的非共轴塑性流动理论 被引量：23
1
作者 钱建固 黄茂松 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1259-1264,共6页
由于传统的弹塑性本构模型是基于二维或三维的共轴应力空间和正交流动法则得到的,从而隐含了应力主方向和塑性应变率主方向共轴的局限性,由此引入非共轴塑性流动理论描述岩土体的本构特性。基于三维共轴应力空间定义多维应力状态下的非... 由于传统的弹塑性本构模型是基于二维或三维的共轴应力空间和正交流动法则得到的,从而隐含了应力主方向和塑性应变率主方向共轴的局限性,由此引入非共轴塑性流动理论描述岩土体的本构特性。基于三维共轴应力空间定义多维应力状态下的非共轴应变率,进而建立非共轴本构理论框架。理论分析表明,J.W.Rudnicki和J.R.Rice早期定义的非共轴塑性应变率是基于二维共轴应力空间得到的,由于忽略第三应力不变量的影响,在多维应力空间并不能保证其非共轴性。应力探测试验表明,在多维应力空间伴随着主应力的旋转将产生非共轴塑性应变,而在真三维应力状态下没有非共轴塑性应变产生,这与大量试验观察到的岩土体本构现象是一致的。 展开更多
关键词 岩土力学 共轴 非共轴 多维应力空间 应力探测试验
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真三维应力状态下土体应变局部化的非共轴理论 被引量：19
2
作者 钱建固 黄茂松 杨峻 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期510-515,共6页
判别土体应变局部化的产生条件强烈依赖于土体塑性流动的非共轴特性。本文分析表明,由于传统的非共轴塑性理论是基于二维共轴应力空间得到的,为此,本文基于三维共轴应力空间建立了三维非共轴塑性理论框架,并利用三维非共轴塑性理论预测... 判别土体应变局部化的产生条件强烈依赖于土体塑性流动的非共轴特性。本文分析表明,由于传统的非共轴塑性理论是基于二维共轴应力空间得到的,为此,本文基于三维共轴应力空间建立了三维非共轴塑性理论框架,并利用三维非共轴塑性理论预测土体的变形分叉状态。数值模拟与试验结果对比分析表明,传统的本构模型有必要引入非共轴塑性流动理论才能有效地提高模型预测土体变形分叉特性的能力。研究表明:针对平面应变状态的变形分叉问题,由于考虑了应力第三不变量对非共轴性的影响,三维非共轴理论预测结果比二维非共轴理论更为合理。 展开更多
关键词 非共轴 应变局部化 分叉 三维应力空问
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基于非共轴本构模型的砂土真三轴试验分叉分析 被引量：20
3
作者 吕玺琳 黄茂松 钱建固 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期646-651,共6页
现有的弹塑性本构模型多数是基于共轴理论建立的,且只在三轴压缩应力条件下得到验证,因而不能合理描述真三轴状态下砂土的力学特性。为此,改进三维本构模型屈服函数的π面形态,运用非共轴分叉理论对真三轴状态下砂土的分叉强度与分叉前... 现有的弹塑性本构模型多数是基于共轴理论建立的,且只在三轴压缩应力条件下得到验证,因而不能合理描述真三轴状态下砂土的力学特性。为此,改进三维本构模型屈服函数的π面形态,运用非共轴分叉理论对真三轴状态下砂土的分叉强度与分叉前的应力应变关系进行分析。理论分析表明,真三轴条件下中主应力对分叉前应力应变曲线及分叉特性有着显著的影响,其中中主应力比超过0.2时应变局部化产生并决定了土体的峰值强度。真三轴试验结果与传统的共轴分叉理论的预测结果进行对比分析,验证了非共轴分叉理论预测的合理性。 展开更多
关键词 真三轴试验 非共轴 弹塑性本构模型 分又 应变局部化
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土体变形分叉的非共轴理论 被引量：16
4
作者 钱建固 黄茂松 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期777-781,共5页
土体的变形分叉特性强烈依赖于土体的本构模型。由于传统的本构理论隐含了应力和塑性应变率的共轴条件,从而基于传统本构模型的变形分叉理论不能准确地预测土体变形分叉的失稳状态。由此引入本构模型的非共轴理论来分析土体变形分叉的... 土体的变形分叉特性强烈依赖于土体的本构模型。由于传统的本构理论隐含了应力和塑性应变率的共轴条件,从而基于传统本构模型的变形分叉理论不能准确地预测土体变形分叉的失稳状态。由此引入本构模型的非共轴理论来分析土体变形分叉的失稳现象。通过与共轴的本构理论进行对比分析,研究结果表明,采用非共轴理论的本构模型能够合理地判别土体的失稳状态,理论预测剪切带的倾角随围压增大而减小的变化规律也与试验结果一致。 展开更多
关键词 本构模型 土体变形 本构理论 围压 剪切带 失稳现象 分叉理论 变率 倾角 判别
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主应力轴纯旋转条件下原状黏土变形特性研究 被引量：19
5
作者 严佳佳 周建 +1 位作者 龚晓南 郑鸿镔 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期474-481,共8页
采用空心圆柱扭剪仪对原状软黏土进行了不排水条件下的主应力轴纯旋转试验,即主应力轴旋转过程中平均主应力、剪应力和中主应力系数都保持不变。重点研究了中主应力系数对原状软黏土在主应力轴纯旋转条件下的孔压和变形特性的影响,基于... 采用空心圆柱扭剪仪对原状软黏土进行了不排水条件下的主应力轴纯旋转试验,即主应力轴旋转过程中平均主应力、剪应力和中主应力系数都保持不变。重点研究了中主应力系数对原状软黏土在主应力轴纯旋转条件下的孔压和变形特性的影响,基于试验结果对主应力轴纯旋转的影响机理进行了分析。试验结果表明:即使3个主应力的值都保持不变,原状黏土的孔压和应变也会随着主应力方向的旋转而累积,经历主应力轴的旋转后土体刚度减小;主应力轴连续旋转时主应变增量方向与主应力方向存在显著的非共轴现象;中主应力系数对主应力轴旋转条件下孔压和应变的开展以及刚度衰减有显著的影响,而对非共轴特性的影响较小。电镜扫描结果表明经历主应力轴旋转后黏土颗粒破碎聚集成较大的团粒,大孔隙显著减少,颗粒和孔隙分布趋于均匀,主应力轴旋转的影响机理可以归结为主应力轴旋转对土体微观结构的扰动和破坏。 展开更多
关键词 主应力轴纯旋转 原状黏土 中主应力系数 非共轴 微观结构
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加载路径对粗粒土非共轴性影响的试验研究 被引量：17
6
作者 蔡燕燕 俞缙 +1 位作者 余海岁 郭力群 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1117-1122,共6页
采用空心圆柱扭转仪,对Portaway砂进行排水试验,研究粗颗粒砂土主应力和主应变增量的非共轴性,以及应力路径(历史)对砂土非共轴性的影响规律。试验分两个系列,系列1中试件在排水固结后直接沿着固定的主应力方向进行加载,系列2中试件在... 采用空心圆柱扭转仪,对Portaway砂进行排水试验,研究粗颗粒砂土主应力和主应变增量的非共轴性,以及应力路径(历史)对砂土非共轴性的影响规律。试验分两个系列,系列1中试件在排水固结后直接沿着固定的主应力方向进行加载,系列2中试件在排水固结后先进行轴向压缩,再沿着与系列1同样的加载路径剪切。试验进一步验证了颗粒材料的非共轴特性。试验结果显示:非共轴度与材料的加载方向密切相关,加载历史对于非共轴度有一定的影响;随着试件接近破坏状态,主应力和主应变增量趋于共轴。 展开更多
关键词 非共轴 粗粒土 空心圆柱扭转仪 排水试验
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考虑主应力轴旋转的砂土变形特性试验研究 被引量：16
7
作者 蔡燕燕 俞缙 +2 位作者 余海岁 李亭 WANATOWSKID 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期417-424,共8页
采用空心圆柱扭剪仪(HCA)进行一系列排水试验,研究主应力轴旋转条件下砂土的变形特性。试验采用2种类型的加载路径,第一种保持偏应力不变旋转主应力轴,第二种在增加偏应力的同时旋转主应力轴。通过改变偏应力的应力水平,研究砂土的变形... 采用空心圆柱扭剪仪(HCA)进行一系列排水试验,研究主应力轴旋转条件下砂土的变形特性。试验采用2种类型的加载路径,第一种保持偏应力不变旋转主应力轴,第二种在增加偏应力的同时旋转主应力轴。通过改变偏应力的应力水平,研究砂土的变形以及非共轴度的变化规律。同时,对同等试验条件、材料和加载路径下不同密实度试样的试验结果分析,研究密实度对于非共轴度的影响。另外,采用2种材料进行对比试验(Portaway砂与LB砂),研究砂土初始各向异性与非共轴性之间的关系。试验研究结果表明:砂土的变形随着主应力轴的旋转而累加,并体现出显著的非共轴特性。砂土的非共轴度与材料所处的应力水平、密实度及初始各向异性均存在一定相关性。 展开更多
关键词 土力学 砂土 主应力轴旋转 HCA 试验研究 非共轴
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主应力方向和偏应力比对TJ-1模拟月壤各向异性的影响 被引量：15
8
作者 蒋明镜 李立青 +1 位作者 刘芳 苏佳兴 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期6-12,22,共8页
采用空心圆柱扭剪仪对干燥TJ-1模拟月壤试样进行了应力主轴固定的定向剪切试验及不同偏应力比时主应力方向的纯旋转试验。从应力-应变关系角度出发,研究主应力方向、偏应力比对其各向异性的影响,并探讨了上述因素对TJ-1模拟月壤非共轴... 采用空心圆柱扭剪仪对干燥TJ-1模拟月壤试样进行了应力主轴固定的定向剪切试验及不同偏应力比时主应力方向的纯旋转试验。从应力-应变关系角度出发,研究主应力方向、偏应力比对其各向异性的影响,并探讨了上述因素对TJ-1模拟月壤非共轴性的影响。试验结果表明:主应力方向和偏应力比对TJ-1模拟月壤的各向异性均有显著影响;应力主轴旋转引起的非共轴现象比定向剪切时明显,且偏应力比较小时非共轴角随应力主轴旋转呈先减小后增加的趋势,偏应力比较大时非共轴角一直减小直至试样破坏时非共轴现象消失。上述成果可弥补干砂试样非共轴领域的研究空白,并可望为将来月球上基础设施的修建提供技术支持。 展开更多
关键词 TJ-1模拟月壤 主应力方向 偏应力比 各向异性 非共轴
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平面应变状态下土体的软化特性与本构模拟 被引量：15
9
作者 钱建固 吕玺琳 黄茂松 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期617-622,共6页
在平面应变状态下,由于土体在应力峰值状态出现了应变局部化现象,从而变形模式失去了原有的均匀性而呈现软化特性。为此,采用常规的弹塑性本构模型模拟土体峰值前的均匀变形,对应力峰值状态则采用非共轴的分叉理论进行预测,而土样在峰... 在平面应变状态下,由于土体在应力峰值状态出现了应变局部化现象,从而变形模式失去了原有的均匀性而呈现软化特性。为此,采用常规的弹塑性本构模型模拟土体峰值前的均匀变形,对应力峰值状态则采用非共轴的分叉理论进行预测,而土样在峰值后出现不均匀变形的宏观力学特性则通过复合体理论加以描述。理论预测表明,构建这样的软化本构模型能真实反映平面应变状态下的应力-应变特性。理论分析还表明,经典的变形分叉理论中引入非共轴弹塑性模型,才能准确地预测土体的应力峰值,这是构建平面应变状态下土体软化本构模型的关键所在。 展开更多
关键词 平面应变 应变软化 非共轴性 变形分叉
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平面应变条件下主应力轴旋转产生的应变 被引量：10
10
作者 史宏彦 谢定义 汪闻韶 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期162-166,共5页
以平面应变条件下的无粘性土为例 ,提出了一个确定主应力轴旋转条件下主应变增量与主应力方向之间非共轴角的简单方法 ,推导出了主应力轴旋转产生的应变增量的计算公式 ,通过试验验证了方法和公式的适应性。
关键词 无粘性土 平面应变 主应力轴旋转 应变
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考虑主应力轴旋转效应的交通荷载下饱和软黏土变形特性试验研究 被引量：13
11
作者 杜子博 钱建固 黄茂松 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1031-1040,共10页
采用空心圆柱扭剪仪对原状饱和软黏土开展交通荷载诱发主应力幅值与主应力轴旋转耦合加载路径下的不排水试验研究。通过与循环三轴压缩试验对比,探讨主应力轴旋转对孔压、变形和应力–应变的影响。分析广义剪应力对循环刚度和非共轴性... 采用空心圆柱扭剪仪对原状饱和软黏土开展交通荷载诱发主应力幅值与主应力轴旋转耦合加载路径下的不排水试验研究。通过与循环三轴压缩试验对比,探讨主应力轴旋转对孔压、变形和应力–应变的影响。分析广义剪应力对循环刚度和非共轴性的影响。试验结果表明,相比较循环三轴试验,交通荷载应力路径下所诱发的主应力轴旋转使孔压和应变显著变大,应力–应变滞回圈刚度显著弱化。循环耦合加载路径下,存在剪切应力–应变和正偏应力–应变2种响应,应力–应变刚度呈现各向异性弱（强）化,应变增量矢量有显著的非共轴性,非共轴性有显著分段特征。较低剪应力水平下,应变路径轨迹趋于稳定,循环刚度表现为强化,非共轴性趋于增大;而较高剪应力水平下,应变路径轨迹趋于破坏,随循环弱化,非共轴性减小。 展开更多
关键词 土力学 主应力轴旋转 交通荷载 循环弱化 饱和软黏土 非共轴
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偏应力比及中主应力系数对应力主轴偏转条件下干砂变形特性的影响 被引量：13
12
作者 苏佳兴 蒋明镜 +1 位作者 李立青 吴晓峰 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期455-460,共6页
采用同济大学的动态空心圆柱扭剪仪对福建标准砂干样进行了两个系列主应力轴单向旋转试验,研究了偏应力比与中主应力系数对主应力轴旋转条件下干砂变形特性及非共轴特性的影响。系列I保持平均应力和中主应力系数不变,进行不同偏应力比... 采用同济大学的动态空心圆柱扭剪仪对福建标准砂干样进行了两个系列主应力轴单向旋转试验,研究了偏应力比与中主应力系数对主应力轴旋转条件下干砂变形特性及非共轴特性的影响。系列I保持平均应力和中主应力系数不变,进行不同偏应力比下的旋转试验;系列II保持平均应力和偏应力不变,进行改变中主应力系数的主应力轴旋转试验。结果表明:偏应力比与中主应力系数对干砂变形特性均有显著的影响。 展开更多
关键词 主应力轴旋转 中主应力系数 偏应力比 变形特性 非共轴特性 干砂
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杭州软黏土非共轴特性的试验研究 被引量：11
13
作者 杨彦豪 周建 +1 位作者 温晓贵 严佳佳 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期2861-2867,共7页
利用空心圆柱扭剪仪对杭州软黏土进行了一系列不排水试验,包括对原状软黏土在不同主应力方向上的定向剪切试验和主应力轴旋转试验以及对重塑软黏土的主应力轴旋转试验,主要研究不同应力路径下软黏土非共轴角的发展特性以及中主应力系数... 利用空心圆柱扭剪仪对杭州软黏土进行了一系列不排水试验,包括对原状软黏土在不同主应力方向上的定向剪切试验和主应力轴旋转试验以及对重塑软黏土的主应力轴旋转试验,主要研究不同应力路径下软黏土非共轴角的发展特性以及中主应力系数b、初始剪应力水平和次生各向异性对其非共轴特性的影响。试验结果表明,软黏土的非共轴特性虽与砂土存在相似之处,但又不尽相同。原状软黏土在定向剪切条件下的非共轴角均较小,并且与加载方向有关,然而受剪应变发展的影响,试样接近破坏时的非共轴角并不为0°;主应力轴旋转条件下,无论原状还是重塑黏土其非共轴角均随主应力方向角?增加而循环波动变化,且周期约为90°;非共轴角基本随中主应力系数b的增加而减小,但这种影响并不十分显著;剪应力水平对非共轴角的大小和发展趋势均存在一定的影响。对于重塑土的试验表明,软黏土的非共轴特性并不完全由土体的初始各向异性所决定,次生各向异性的影响也很大。 展开更多
关键词 软黏土 非共轴性 定向剪切 主应力轴旋转 各向异性
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砂土非共轴特性的本构模拟 被引量：10
14
作者 扈萍 黄茂松 +1 位作者 钱建固 吕玺琳 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期793-798,共6页
传统的本构理论隐含了应力和塑性应变率的共轴条件,无法客观描述主应力轴旋转试验中的非共轴现象。因此,在已有的本构模型中引入非共轴塑性流动理论来描述这种非共轴现象,并对形状函数进行了修正。通过对真三轴试验、单剪试验和空心圆... 传统的本构理论隐含了应力和塑性应变率的共轴条件,无法客观描述主应力轴旋转试验中的非共轴现象。因此,在已有的本构模型中引入非共轴塑性流动理论来描述这种非共轴现象,并对形状函数进行了修正。通过对真三轴试验、单剪试验和空心圆柱试验进行数值模拟,表明修正后的形状函数能够更好地描述砂土在真三维状态下的变形特性,更重要的是非共轴理论的引入使得模型能够合理预测主应力轴旋转过程中主应力和主应变率的方向变化规律。 展开更多
关键词 非共轴 真三维状态 真三轴试验 单剪 空心圆柱
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主应力轴往复循环旋转下砂土的变形特性研究 被引量：10
15
作者 扈萍 魏超 +1 位作者 杨令强 张文龙 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期955-961,共7页
针对波浪、交通等动荷载下土体所受应力状态往往具有主应力轴循环旋转这一特性,本文对粉细砂进行了一系列主应力轴往复循环旋转应力路径下的空心圆柱扭剪试验,分析了粉细砂在主应力轴往复循环旋转条件下的基本变形规律,并重点研究了粉... 针对波浪、交通等动荷载下土体所受应力状态往往具有主应力轴循环旋转这一特性,本文对粉细砂进行了一系列主应力轴往复循环旋转应力路径下的空心圆柱扭剪试验,分析了粉细砂在主应力轴往复循环旋转条件下的基本变形规律,并重点研究了粉细砂的非共轴变形特性。通过试验发现,在主应力轴往复循环旋转的应力路径下,粉细砂会产生明显且随旋转次数增加逐渐累积的塑性变形;中主应力系数和循环起始角度对粉细砂轴向应变、剪切应变及体应变等的变化有着明显影响;主应力轴往复循环旋转过程中砂土的非共轴角不可忽略,其变化规律受循环起始角度的影响;主应力轴旋转方向相反时,对应于同一主应力方向角非共轴角会相差90°左右。 展开更多
关键词 主应力轴往复循环旋转 粉细砂 非共轴 中主应力系数 循环起始角度
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杭州原状软黏土非共轴特性与其影响因素试验研究 被引量：9
16
作者 严佳佳 周建 +1 位作者 管林波 龚晓南 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期96-102,共7页
很多情况下圣维南假设(主应变增量方向和主应力方向相同)对土体材料并不成立,即土体材料的主应变增量方向和当前主应力方向存在非共轴特性,土体这一特性已经被很多试验所证实。利用浙江大学5 Hz空心圆柱扭剪仪对杭州原状软黏土进行了主... 很多情况下圣维南假设(主应变增量方向和主应力方向相同)对土体材料并不成立,即土体材料的主应变增量方向和当前主应力方向存在非共轴特性,土体这一特性已经被很多试验所证实。利用浙江大学5 Hz空心圆柱扭剪仪对杭州原状软黏土进行了主应力轴连续旋转、往复循环旋转以及主应力方向角和剪应力同时增大等3种应力路径下的试验,对原状软黏土的非共轴性及其影响因素进行研究。不同主应力轴旋转条件下原状黏土的主应变增量方向和主应力方向之间都存在明显的非共轴现象,与砂土类似但表现形式并不完全相同。初始剪应力较大或主应力轴旋转的同时增加剪应力非共轴性都会减弱;主应力轴往复旋转时,中主应力系数b≠0会使非共轴性更为复杂;经历主应力轴逆向旋转之后非共轴角会增大。此外,试验结果还表明随着扭剪应变的显著增大,非共轴角会减小,甚至出现负值。 展开更多
关键词 原状软黏土 主应力轴旋转 非共轴 非共轴角
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土体非共轴各向异性对城市浅埋土质隧道诱发地表沉降的影响 被引量：9
17
作者 袁冉 杨文波 +1 位作者 余海岁 周波 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期673-680,共8页
当前用于隧道工程数值模拟的本构模型,大多局限于土体各向同性框架下的共轴假设,难以充分反映隧道周围土体力学响应的复杂性。针对典型砂土和软黏土,建立考虑初始强度各向异性和非共轴特性的二维平面应变、理想弹塑性的土体本构模型,并... 当前用于隧道工程数值模拟的本构模型,大多局限于土体各向同性框架下的共轴假设,难以充分反映隧道周围土体力学响应的复杂性。针对典型砂土和软黏土,建立考虑初始强度各向异性和非共轴特性的二维平面应变、理想弹塑性的土体本构模型,并编制用户材料子程序（UMAT）,嵌入非线性有限元软件ABAQUS中,对城市浅埋土质隧道开挖施工进行二维数值模拟分析。结果表明：开挖面附近土体应力主轴可能发生明显旋转;同等地层损失率下,考虑土体初始强度各向异性预测的地表归一化沉降槽的形状与离心机试验结果更加吻合;同一程度荷载衰减下,考虑非共轴各向异性影响后沿中轴线的最大地表竖向位移明显偏大。因此可以认为,如忽略土体的非共轴和各向异性特性,可能会导致相关的设计方案偏于不安全。 展开更多
关键词 土体强度各向异性 非共轴性 数值模拟 城市浅埋土质隧道 离心机试验
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土体塑性各向异性的微宏观机理分析 被引量：8
18
作者 钱建固 黄茂松 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S2期88-93,共6页
基于微观土力学理论框架推导了宏观应力解析,将各向异性的微观机理归结为微观接触力各向异性和微观组构各向异性的两方面因素。应用基于微观理论的应力解析构建了土体各向异性强度准则,并结合既有的微、宏观试验及理论成果,研究加载条... 基于微观土力学理论框架推导了宏观应力解析,将各向异性的微观机理归结为微观接触力各向异性和微观组构各向异性的两方面因素。应用基于微观理论的应力解析构建了土体各向异性强度准则,并结合既有的微、宏观试验及理论成果,研究加载条件对硬化定律的影响机理,进而揭示了变形非共轴性的微观理论基础。研究表明,着眼于微观理论机理,强度各向异性和塑性变形各向异性本质上都是微观组构各向异性的宏观表现。其中,强度各向异性起源于土体微观组构的固有各向异性,而塑性诱发各向异性依赖于塑性硬化过程中微观组构各向异性的演化规律。在比例加载条件下土体表现为等向硬化和共轴塑性,而非比例加载条件下表现为等向-运动硬化和塑性非共轴性。 展开更多
关键词 微宏观土力学 组构 各向异性 非比例加载 非共轴
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纯主应力轴旋转下饱和软黏土的循环弱化及非共轴性 被引量：8
19
作者 钱建固 杜子博 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1381-1390,共10页
采用空心圆柱扭剪仪对原状饱和软黏土进行了纯主应力轴旋转应力路径的循环不排水试验,加载过程中维持平均应力、广义剪应力和中主应力系数不变。观测了孔隙水压和各应变分量在循环加载过程中的变化特性,着重探讨了中主应力系数及广义剪... 采用空心圆柱扭剪仪对原状饱和软黏土进行了纯主应力轴旋转应力路径的循环不排水试验,加载过程中维持平均应力、广义剪应力和中主应力系数不变。观测了孔隙水压和各应变分量在循环加载过程中的变化特性,着重探讨了中主应力系数及广义剪应力对变形刚度以及非共轴特性的影响规律。主应力偏转的循环剪切路径下,存在扭转剪切和轴向剪切两种不同的循环应力应变响应。试验结果表明:循环加载路径下饱和软黏土的孔压及应变产生累积效应,应力应变刚度呈现各向异性弱(强)化效应,而应变增量呈现显著的非共轴性;中主应力系数b影响特性表现为,b值越大则刚度弱化越显著。试验观察还发现,剪应力水平较低时循环变形刚度表现为强化,非共轴角趋于增大;反之,剪应力水平较高时,伴随着循环弱化,非共轴角趋于减小。 展开更多
关键词 主应力轴旋转 循环弱化 非共轴 各向异性 饱和黏土
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真三轴采动卸荷条件下砂岩扩容行为和非共轴性研究 被引量：4
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作者 李文璞 王泽 +3 位作者 冯国瑞 杜佳慧 宋真龙 刘超 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期71-81,共11页
在实际地下工程开挖中,岩石处于采动应力状态,其采动应力路径用应力Lode角表示。基于多功能真三轴流固耦合试验系统,开展相同静水压力、不同应力Lode角的真三轴力学试验,研究不同应力Lode角对砂岩的扩容特性和非共轴性的影响。试验结果... 在实际地下工程开挖中,岩石处于采动应力状态,其采动应力路径用应力Lode角表示。基于多功能真三轴流固耦合试验系统,开展相同静水压力、不同应力Lode角的真三轴力学试验,研究不同应力Lode角对砂岩的扩容特性和非共轴性的影响。试验结果表明:应力Lode角的增加在一定程度上反映出卸荷作用对砂岩真三轴试验变形的影响。对比应力Lode角在-30°~0°和0~30°的主应力变化量可以发现:最大主应力变化量比较均匀,中间主应力变化量下降,最小主应力变化量上升。随着应力Lode角的增加,最大主应变压缩程度下降,中间主应变由膨胀转变为压缩,最小主应变膨胀程度增加,且最小主应力方向的膨胀量相对于最大主应力方向的压缩量增加。应力Lode角从-30°变化到30°,随着最大主应变的增加,体积应变呈现先减小后增加的趋势。引入应变偏应力柔量,随着应力Lode角的增加,广义剪切应力对最大主应力方向的压缩变形作用减弱,对最小主应力方向的膨胀变形作用先增强后趋于平稳;体积应变偏应力柔量整体呈现下降趋势。非共轴性表现为应力路径和应变路径不重合,不同应力Lode角下的应变路径均向低Lode角方向演化。引入偏转量,应力Lode角从-30°变化到30°,偏转量呈现先上升后下降的趋势。 展开更多
关键词 真三轴 采动卸荷 应力Lode角 扩容特性 非共轴性
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