正常固结原状饱和黏性土的本构模型研究 被引量：3

1

作者 胡小荣 董肖龙 陈晓宇 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期36-46,251-252,共12页

基于扰动状态概念研究了正常固结饱和原状黏性土的本构模型。其中,相对完整状态采用基于原状黏性土的理想非线性弹性本构模型来表征;完全调整状态则是基于临界状态土力学框架,将修正剑桥模型与三剪强度准则相结合而建立的弹塑性本构模... 基于扰动状态概念研究了正常固结饱和原状黏性土的本构模型。其中,相对完整状态采用基于原状黏性土的理想非线性弹性本构模型来表征;完全调整状态则是基于临界状态土力学框架,将修正剑桥模型与三剪强度准则相结合而建立的弹塑性本构模型来表征。为了更好地反映黏性土的黏聚力影响,提出了等量代换法和坐标平移法两种处理方法,并作了对比研究。针对基于临界状态土力学框架和扰动状态概念建立的原状土本构模型为平均应力、广义剪应力与体应变、广义剪应变间的关系且无屈服函数显式表达式,提出了一个将其三维化的方法。三维化后的原状黏性土本构模型为空间内6个应力分量和6个应变分量之间的关系,更便于复杂应力状态下的土体变形分析及有限元编程。为验证模型的正确性,对正常固结江西原状饱和红黏土土样作了固结排水和固结不排水条件下的常规三轴压缩试验和K0固结试验,并与模型计算结果作了对比,结果表明:所提模型能够较好地反映江西原状饱和红黏土的力学和变形特性。另外,用所提模型对江西原状饱和红黏土进行了真三轴压缩数值模拟实验,探讨了中间主应力对其力学和变形特性的影响,结果表明:中间主应力及其影响系数对土的变形、孔隙水压力、强度均有影响;固结不排水条件下,在相同剪应力的作用下,土体剪应变随中间主应力影响系数的增大而减小,在相同轴向应变条件下,孔隙水压力随中间主应力影响系数的增大而增大;固结排水条件下,在相同平均正应力作用下,土体体应变随中间主应力影响系数的增大而减小,在相同轴向应变条件下,土体体应变随中主应力影响系数的增大而增大。 展开更多

关键词 原状饱和黏性土 本构模型 扰动状态概念 三剪强度准则 江西原状饱和红黏土

下载PDF 职称材料

饱和黏性土的结构性本构模型 被引量：1

2

作者 胡小荣 樊晓梅 董肖龙 《南昌大学学报（工科版）》 CAS 2017年第3期246-253,共8页

将Liu等提出的土的结构性本构模型与三剪强度准则相结合,提出了均质饱和黏性土的三剪结构性本构模型。该模型既保留了原结构模型的特点,又考虑了应力状态对土特性及土的拉压强度差异的影响。另外,利用该模型对均质饱和黏性土在常规三轴... 将Liu等提出的土的结构性本构模型与三剪强度准则相结合,提出了均质饱和黏性土的三剪结构性本构模型。该模型既保留了原结构模型的特点,又考虑了应力状态对土特性及土的拉压强度差异的影响。另外,利用该模型对均质饱和黏性土在常规三轴试验、K_0压缩试验、以及真三轴试验中土的变形特性、孔隙水压力特性、中间主应力效应特性进行了模拟。结果表明在常规三轴试验中,孔隙水压力随着中间主应力影响系数的增加而减小,解构指数对孔隙水压力影响不大;K_0压缩试验中,在偏应变一定时,中间主应力影响系数对体积应变的影响较小,而体积应变随着解构指数的增加而增加;真三轴试验中,中间主应力影响系数越大,偏应力越大,土体强度越大。该本构模型能够反映均质饱和黏性土的强度变形规律及结构性对土的变形规律的影响。 展开更多

关键词 饱和黏性土 结构性本构模型 三剪强度准则 解构指数 中间主应力影响系数

下载PDF 职称材料

饱和超固结黏性土的三剪弹塑性本构模型研究 被引量：8

3

作者 胡小荣 董肖龙 +1 位作者 胡勃阳 陈晓宇 《固体力学学报》 CSCD 北大核心 2017年第6期579-590,共12页

针对饱和超固结黏性土现有下加载面修正剑桥模型中破坏应力比为定值、土体黏聚力为零,以及不能准确反映不同应力状态下土的强度差异这些问题,基于三剪统一强度准则以及应力坐标平移法得到了扩展破坏应力比,其特点是能更好地反映应力状... 针对饱和超固结黏性土现有下加载面修正剑桥模型中破坏应力比为定值、土体黏聚力为零,以及不能准确反映不同应力状态下土的强度差异这些问题,基于三剪统一强度准则以及应力坐标平移法得到了扩展破坏应力比,其特点是能更好地反映应力状态变化以及土体黏聚力的影响.在此基础上提出了饱和超固结黏性土的三剪弹塑性本构模型,该模型的特点是能描述土体受力时的中间主应力效应,应力区间效应和拉压差影响,同时也能更好地考虑土体黏聚力的影响.基于该模型对ABAQUS软件进行了二次开发,对江西赣南崩岗土常规三轴压缩条件下力学特性作了模拟和试验结果对比,结果表明所提模型能很好地反映土体不同超固结比下的变形、剪胀、孔隙水压力变化特性.并利用其模拟了饱和超固结黏性土在不排水和排水条件下的真三轴和常规三轴压缩试验特性. 展开更多

关键词 饱和超固结黏性土 三剪弹塑性本构模型 三剪统一强度准则 扩展破坏应力比

原文传递

超固结饱和黏性土的弹塑性本构模型及三轴试验模拟 被引量：8

4

作者 胡小荣 董肖龙 +1 位作者 陈晓宇 胡勃阳 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期28-35,共8页

针对饱和超固结黏性土现有的下加载面修正剑桥模型破坏应力比为定值,不能反映土体在不同应力状态下强度特性存在差异这一问题,为了更好地反映应力状态变化对破坏应力比的影响,基于三剪统一强度准则确定超固结土的破坏应力比。在此基础... 针对饱和超固结黏性土现有的下加载面修正剑桥模型破坏应力比为定值,不能反映土体在不同应力状态下强度特性存在差异这一问题,为了更好地反映应力状态变化对破坏应力比的影响,基于三剪统一强度准则确定超固结土的破坏应力比。在此基础上得到了超固结土的弹塑性本构模型,该模型的特点是能够描述土体受力时的中间主应力效应、应力区间效应、拉压差影响。基于该本构模型作了常规三轴压缩条件下超固结饱和黏性土的模拟结果与试验结果对比,结果表明:该模型能够反映不同超固结比下土的变形、剪胀、孔隙水压力变化特性和规律。利用该本构模型模拟了排水和不排水条件下的真三轴压缩试验,得到了相应的应力-应变特性曲线。 展开更多

关键词 超固结饱和黏性土 弹塑性本构模型 破坏应力比 三剪统一强度准则 三轴试验模拟

下载PDF 职称材料

正常固结非饱和黏性土的三剪弹塑性本构模型 被引量：4

5

作者 胡小荣 蔡晓锋 +2 位作者 李春博 章志荣 瞿鹏 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期164-174,共11页

基于临界状态土力学框架,采用单应力变量法和双应力变量法非饱和土三剪强度准则,将原饱和土屈服函数中的屈服应力和破坏应力比分别替换成能反映土体饱和度影响的屈服应力和三剪破坏应力比,采用等量代换法和坐标平移法的三剪屈服函数推导... 基于临界状态土力学框架,采用单应力变量法和双应力变量法非饱和土三剪强度准则,将原饱和土屈服函数中的屈服应力和破坏应力比分别替换成能反映土体饱和度影响的屈服应力和三剪破坏应力比,采用等量代换法和坐标平移法的三剪屈服函数推导出4种三剪弹塑性本构模型。所提本构模型能反映非饱和土全应力状态下土的强度区间效应、拉压强度差及黏聚力的影响。以南昌非饱和黏性土为研究对象,对所提4种模型分别做了试验参数确定、常规固结排水三轴试验验证和真三轴数值模拟分析。常规三轴试验结果表明,采用双应力变量相对单应力变量法的数值模拟结果相对更接近试验结果,采用坐标平移法相对等量代换法的数值模拟结果相对更接近试验结果。真三轴数值模拟对比结果表明,采用双应力变量法相对单应力变量法所得剪应力和体应变也偏大。随着中间主应力影响系数b增大,4种本构模型的剪应力和体应变也会随之增大;其他条件不变时,基质吸力越大,剪应力也随之变大。 展开更多

关键词 正常固结非饱和黏性土 三剪弹塑性本构模型 非饱和土三剪强度准则 单应力变量法 双应力变量法

下载PDF 职称材料

正常固结非饱和黏性土的三剪边界面模型研究 被引量：3

6

作者 胡小荣 蔡晓锋 陈昊 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期175-190,共16页

将三剪统一强度准则分别与非饱和土的单应力变量理论和双应力变量理论相结合提出了正常固结非饱和黏性土的三剪强度准则,在此基础上采用等量代换法与坐标平移法分别推导出可以反映土体全应力状态效应的三剪破坏应力比。将该三剪破坏应... 将三剪统一强度准则分别与非饱和土的单应力变量理论和双应力变量理论相结合提出了正常固结非饱和黏性土的三剪强度准则,在此基础上采用等量代换法与坐标平移法分别推导出可以反映土体全应力状态效应的三剪破坏应力比。将该三剪破坏应力比引入非饱和黏性土修正剑桥模型的屈服面方程以确定初始边界面,采用径向映射法则确定后续边界面,根据插值函数得到加载面上的塑性模量,据之建立了非饱和黏性土单应力变量和双应力变量下分别采用等量代换法和坐标平移法的4个三剪弹塑性边界面模型并对这4个模型做了单调和循环压缩荷载试验验证。结果表明,所建模型均能较好地反映土的变形特征,但相比之下,双应力变量下建立的模型相对单应力变量下建立的模型更接近试验结果,采用等量代换法建立的模型相对坐标平移法更接近试验结果的特点。真三轴数值模拟结果表明,单调加载时,相同应力条件下中主应力影响系数增大会引起非饱和土强度增大;循环加载时,最小主应力或中间主应力的增大均会引起土体抗剪强度的增大,且荷载振幅越大,非饱和土的轴向应变随之增大。比较4个边界面模型在真三轴应力状态的模拟结果表明,单调加载时,非饱和黏性土在双应力变量下的模拟抗剪强度值相对较大;循环加载时,单应力变量下所得塑性变形相对较大。 展开更多

关键词 非饱和黏性土 三剪统一边界面模型 三剪统一强度准则 单应力变量 双应力变量

下载PDF 职称材料

正常固结饱和黏性土三剪有限变形弹塑性本构模型研究 被引量：3

7

作者 胡小荣 蔡晓锋 汪日堂 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期156-179,共24页

基于三剪统一强度准则,利用等量代换法和坐标平移法分别推导出正常固结饱和黏性土的三剪破坏应力比,并将其与修正剑桥模型相结合,得到三剪统一屈服面方程.为反映饱和黏性土的变形非线性及大变形特性,基于有限变形理论,建立了正常固结饱... 基于三剪统一强度准则,利用等量代换法和坐标平移法分别推导出正常固结饱和黏性土的三剪破坏应力比,并将其与修正剑桥模型相结合,得到三剪统一屈服面方程.为反映饱和黏性土的变形非线性及大变形特性,基于有限变形理论,建立了正常固结饱和黏性土的三剪统一有限变形等量代换法和坐标平移法2种弹塑性本构模型.为验证模型的适用性,取江西红黏土制备三种不同压实度的试样,在不同围压下进行常规三轴固结不排水和固结排水压缩试验.将试验数据与论文所提2种有限变形模型及相应的2种小变形模型计算结果进行了对比分析,结果表明,随着变形的发展,有限变形模型相对于小变形模型更接近试验结果,能较好地反映黏性土因高孔隙率(低初始压实度、小围压及压缩变形前期)而产生的大变形特性,虽然小变形模型的计算偏差会随着土样初始压实度和所施加围压的增大而减小,但有限变形模型对不同压实度和围压的计算偏差均相对较小,其中,等量代换法有限变形模型在初始压实度较大或者围压较高时所得计算偏差相对最小.对所提本构模型所做真三轴分析表明,中间主应力影响系数b和初始压实度对土体的强度和变形特性具有一定的影响.主应力差、孔隙水压力和体应变与b值呈正相关性,主应力差与初始压实度呈正相关性,孔隙水压力和体应变与初始压实度呈负相关性. 展开更多

关键词 正常固结饱和黏性土 有限变形 三剪弹塑性本构模型 三剪统一强度准则

原文传递

三剪统一强度准则在碎石桩复合地基承载特性分析中的应用 被引量：2

8

作者 胡小荣 樊晓梅 《南昌大学学报（工科版）》 CAS 2012年第1期22-27,共6页

对桩身和桩周土分别采用实心圆柱体模型和柱形孔扩张模型,根据桩土间的应力传递及变形协调条件,利用三剪统一强度准则对碎石桩复合地基的承载特性作了分析。导出了碎石桩复合地基桩土应力比、碎石桩及复合地基极限承载力计算式。实例计... 对桩身和桩周土分别采用实心圆柱体模型和柱形孔扩张模型,根据桩土间的应力传递及变形协调条件,利用三剪统一强度准则对碎石桩复合地基的承载特性作了分析。导出了碎石桩复合地基桩土应力比、碎石桩及复合地基极限承载力计算式。实例计算表明:碎石桩复合地基的桩土应力比随置换率的增大和桩周土变形模量的增大而减小,单桩极限承载力和复合地基极限承载力还随三剪统一强度准则中主应力效应参数增大而增大;计算结果与实测资料比较吻合表明本文所提方法有一定的合理性。 展开更多

关键词 三剪统一强度准则 碎石桩复合地基 承载特性

下载PDF 职称材料

基于三剪统一强度准则的岩石裂纹压剪断裂判据 被引量：1

9

作者 胡小荣 柳岸 《南昌大学学报（工科版）》 CAS 2019年第2期139-143,共5页

基于三剪统一强度准则研究了岩石裂纹压剪断裂问题,根据最小J2准则、最大拉应力准则及最小能量密度因子理论确定的岩石起裂角,给出了相应的岩石裂纹压剪断裂判据。通过断裂判据,计算出不同岩石的纯Ⅱ型裂纹断裂韧度与纯Ⅰ型裂纹断裂韧... 基于三剪统一强度准则研究了岩石裂纹压剪断裂问题,根据最小J2准则、最大拉应力准则及最小能量密度因子理论确定的岩石起裂角,给出了相应的岩石裂纹压剪断裂判据。通过断裂判据,计算出不同岩石的纯Ⅱ型裂纹断裂韧度与纯Ⅰ型裂纹断裂韧度的比值,并与试验值及其他准则的断裂判据理论比值进行了对比,发现通过改变中间主应力效应系数b,该比值可更接近实际值。该比值在开裂角确定时,与泊松比ν、内摩擦角φ及三剪统一强度准则中的中间主应力效应系数b有关,结果表明该断裂判据有一定的合理性。 展开更多

关键词 三剪统一强度准则 压剪裂纹 起裂角 断裂判据 断裂韧度

下载PDF 职称材料

三剪统一特征线场理论下碎石桩极限承载力计算

10

作者 章志荣 柳岸 胡小荣 《南昌大学学报（工科版）》 CAS 2018年第4期349-354,37,共7页

为考虑中间主应力对碎石桩极限承载力的影响,对桩和桩周土分别采用实心圆柱体模型和竖井模型,应用三剪统一空间轴对称特征线场理论分析碎石桩极限状态下桩土间的作用力,推导出碎石桩及复合地基极限承载力计算式。实例计算表明:碎石桩极... 为考虑中间主应力对碎石桩极限承载力的影响,对桩和桩周土分别采用实心圆柱体模型和竖井模型,应用三剪统一空间轴对称特征线场理论分析碎石桩极限状态下桩土间的作用力,推导出碎石桩及复合地基极限承载力计算式。实例计算表明:碎石桩极限承载力随中间主应力效应参数b值的增加而增大;单桩的极限承载力随桩体内摩擦角和黏聚力的增大而增大。计算值与试验值的基本一致证明了该方法的合理性。 展开更多

关键词 三剪统一准则 特征线场理论 碎石桩

下载PDF 职称材料

基于三剪统一强度准则的路基临界填土高度计算

11

作者 王雪 颜鲁雁 常立君 《青海大学学报（自然科学版）》 2015年第1期88-91,共4页

路基临界填土高度是高速公路中一个很重要的问题,是路基处理和施工期稳定控制的重要依据。应用三剪统一强度准则对路基的临界填土高度进行计算,结果表明:采用三剪强度准则相对于没有考虑中主应力的Mohr-Coulomb准则来说,可使地基承载力... 路基临界填土高度是高速公路中一个很重要的问题,是路基处理和施工期稳定控制的重要依据。应用三剪统一强度准则对路基的临界填土高度进行计算,结果表明:采用三剪强度准则相对于没有考虑中主应力的Mohr-Coulomb准则来说,可使地基承载力提高17%~50%,证明了采用该准则计算路基临界高度的准确性。并得出在考虑b值的情况下,所得的解更加符合实际情况。 展开更多

关键词 三剪统一强度理论 路基临界填土高度 中主应力

下载PDF 职称材料

三剪统一弹塑性本构模型及ANSYS二次开发

12

作者 陈晓宇 胡小荣 +1 位作者 左云豪 张文完 《南昌大学学报（工科版）》 CAS 2015年第2期119-122,共4页

针对传统方法在求解岩土工程问题中,只能得出理论解的不足。基于三剪统一屈服准则,推导了三剪统一弹塑性本构关系并编写了相应的ANSYS二次开发子程序,以用于实际工程。通过对静水压力下圆形隧洞进行应力数值计算,结果表明所得数值解与... 针对传统方法在求解岩土工程问题中,只能得出理论解的不足。基于三剪统一屈服准则,推导了三剪统一弹塑性本构关系并编写了相应的ANSYS二次开发子程序,以用于实际工程。通过对静水压力下圆形隧洞进行应力数值计算,结果表明所得数值解与解析解相吻合,从而证明了模型推导及二次开发编程的正确性,并将该程序用于实际边坡稳定的计算中,得出了该边坡问题的数值解。算例表明:中间主应力系数增大,滑体稳定系数也增大,但变幅不大。 展开更多

关键词 三剪统一屈服准则 弹塑性本构模型 ANSYS二次开发

下载PDF 职称材料

基于三剪强度准则的库伦土压力计算 被引量：6

13

作者 胡小荣 《公路》 北大核心 2010年第1期18-22,共5页

基于三剪强度准则研究了库伦土压力计算问题。(1)采用能反映岩土在三向应力作用下强度特征的三剪强度准则代替莫尔-库伦强度准则,该准则表达的是一个强度准则系列,莫尔-库伦强度准则仅为其特例。(2)基于三剪强度准则所得到的库伦土压力... 基于三剪强度准则研究了库伦土压力计算问题。(1)采用能反映岩土在三向应力作用下强度特征的三剪强度准则代替莫尔-库伦强度准则,该准则表达的是一个强度准则系列,莫尔-库伦强度准则仅为其特例。(2)基于三剪强度准则所得到的库伦土压力计算式可适用于不同的工程岩土,以往基于莫尔-库伦强度准则的土压力计算式也仅为其特例。(3)实例计算结果表明,岩土应力状态和力学特性对土压力值有一定影响。另外,采用莫尔-库伦强度准则时,库伦主动土压力值可能会因没有考虑中间主应力效应而高估,库伦被动土压力值则相反。 展开更多

关键词 三剪强度准则 莫尔-库伦强度准则 库伦土压力

原文传递

基于三剪统一强度准则的隧道围岩抗力系数计算 被引量：5

14

作者 胡小荣 樊晓梅 《南昌大学学报（工科版）》 CAS 2011年第4期355-359,共5页

基于三剪统一强度准则对隧道围岩抗力系数进行了分析,并导出了围岩抗力系数的计算公式。在表征岩石的强度和变形特征时采用了三剪统一强度准则以反映中间主应力对岩石强度和变形的影响,在描述隧道围岩塑性区内的应力状态时,采用中间主... 基于三剪统一强度准则对隧道围岩抗力系数进行了分析,并导出了围岩抗力系数的计算公式。在表征岩石的强度和变形特征时采用了三剪统一强度准则以反映中间主应力对岩石强度和变形的影响,在描述隧道围岩塑性区内的应力状态时,采用中间主应力参数法来表达不同岩体可能具有的不同塑性区应力状态。计算实例表明:隧道围岩的中间主应力对隧道围岩抗力系数有影响,考虑中间主应力效应后所得的隧道围岩抗力系数增大。 展开更多

关键词 三剪统一强度准则 隧道 围岩抗力系数 中间主应力

下载PDF 职称材料

基于三剪统一强度准则的厚壁圆筒极限承压分析 被引量：3

15

作者 林太清 胡小荣 《福州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期727-731,共5页

基于三剪统一强度准则分析了长厚壁圆筒的极限承压问题,得到了一个新的统一解形式,以往基于Mohr-Coulomb强度准则、Tresca屈服准则和Von Mises屈服准则的解均为其特例.分析表明,厚壁圆筒材料的拉压屈服极限比a和强度准则的中间主应力效... 基于三剪统一强度准则分析了长厚壁圆筒的极限承压问题,得到了一个新的统一解形式,以往基于Mohr-Coulomb强度准则、Tresca屈服准则和Von Mises屈服准则的解均为其特例.分析表明,厚壁圆筒材料的拉压屈服极限比a和强度准则的中间主应力效应参数对其承压极限均有影响.弹性极限内压和塑性极限内压均随b增大而增大,随a增大而减小;弹性极限外压和塑性极限外压则与之相反. 展开更多

关键词 三剪统一强度准则 厚壁圆筒 极限压力

原文传递

基于三剪强度准则的非饱和土库仑主动土压力 被引量：1

16

作者 崔舜 雷胜友 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第1期291-296,共6页

基于三剪强度准则,结合非饱和土抗剪强度理论,推导得到考虑多种因素影响的挡土墙库仑主动土压力表达式。该式考虑土体非饱和因素,更合理地反映中间主应力在土体强度中的作用,可用于复杂情况下的土压力计算,经算例验证了其推导合理性。... 基于三剪强度准则,结合非饱和土抗剪强度理论,推导得到考虑多种因素影响的挡土墙库仑主动土压力表达式。该式考虑土体非饱和因素,更合理地反映中间主应力在土体强度中的作用,可用于复杂情况下的土压力计算,经算例验证了其推导合理性。相关影响因素分析表明,土压力计算值随三剪强度参数b的增大而减小;随基质吸力的增大非线性减小,而随基质吸力角的增大呈线性减小趋势,其中基质吸力变化对土压力影响较为显著。应用该式,合理确定相关土体参数,可优化设计,提高经济效益,为非饱和土地区工程实践提供了参考。 展开更多

关键词 非饱和土 三剪强度准则 主动土压力 基质吸力

下载PDF 职称材料

基于三剪统一强度理论的挡土墙土压力计算的水平层分析法 被引量：1

17

作者 王淑红 寸江峰 《西安文理学院学报（自然科学版）》 2018年第2期125-128,共4页

将三剪统一强度理论应用到挡土墙土压力计算的水平层分析法中,并将计算结果与基于Mohr-coulomb强度准则的计算结果进行对比分析,证明了三剪统一强度理论全面考虑三个主剪应力及其面上的正应力对材料强度的影响是非常合理的,其计算结果... 将三剪统一强度理论应用到挡土墙土压力计算的水平层分析法中,并将计算结果与基于Mohr-coulomb强度准则的计算结果进行对比分析,证明了三剪统一强度理论全面考虑三个主剪应力及其面上的正应力对材料强度的影响是非常合理的,其计算结果和实测结果高度吻合. 展开更多

关键词 挡土墙土压力 水平层分析法 三剪统一强度准则

下载PDF 职称材料