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《华中科技大学》 2005年
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膨胀土和砂土弹塑性本构关系数值建模研究

任青阳  
【摘要】:目前,大多数现有的岩土弹塑性本构模型都是基于塑性势理论,寻找塑性势的解析表达式是唯一的建模途径。然而,这些模型还不能全面地、准确地反映土的特性,如压硬性、剪胀性,特别是应力路径的影响。 鉴此,作者进行了膨胀土和砂土数值建模的研究。数值建模具有许多优于传统建模方法的地方。土的本构方程是直接从三轴试验数据中提炼出来的,克服了寻找塑性势解析表达式的困难; 建模中土的初始状态和加载路径自由选择,从而可以考虑任何初始状态和应力路径对本构关系的影响。 含水量是膨胀土产生膨胀与收缩,影响强度等重要特性的主要原因,实践证明,膨胀土随着气候、地质环境和工程建设活动等条件的变化而发生水分迁移和转化。因此,在水的变化影响下,膨胀土性质发生改变,显示出不同的特性。膨胀土抗剪强度的可变性,大多与水的作用有关,膨胀土吸水引起各向异性膨胀,有可能产生偏差应力。在不同吸水分布情况下所引起的不均匀膨胀,也同样可能引起膨胀土的破坏。因此,在工程实际中膨胀土的起始含水量被视为可以预测膨胀潜势的重要判据。 进行了膨胀土的物性试验、矿物化学成分试验,进行了不同含水量、容重的三轴压缩排水和不排水试验,用数值建模方法建立了在不同含水量条件下的膨胀土弹塑性本构方程,并把该本构方程嵌入到有限元程序中,通过对三轴试验土样的变形分析,获得了应力应变关系曲线。与相应的试验结果对比,两者吻合较好。同时,绘出了两种不同含水量情况下整个应力场(p,q)中的应力应变关系三维曲面,经过对比,发现二者之间存在着明显差别,证实了含水量对膨胀土本构关系的影响是比较明显的。 对砂土进行了以下三种应力路径下的循环加载试验:等主应力比路径、常规路径(CTC)和等p(TC)应力路径。用数值建模方法建立了砂土在三种应力路径下的弹塑性本构方程,并把该本构方程嵌入到有限元程序中,通过对三轴试验土样变形的有
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TU443

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 任青阳;朱以文;王靖涛;刘特洪;;膨胀土弹塑性本构关系数值建模方法研究[J];岩土力学;2006年10期
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 骆以道,王钊,范景相;一种非饱和土抗剪强度的预测方法[J];大坝观测与土工测试;2001年06期
2 介玉新,胡韬,李广信,杨光华;平面应变情况下多重势面模型与邓肯-张模型的比较[J];工程力学;2004年01期
3 陈永辉,高俊合,赵维炳;适于基坑开挖分析的一个改进双屈服面模型[J];河海大学学报(自然科学版);2000年03期
4 刘汉龙,余湘娟;土动力学与岩土地震工程研究进展[J];河海大学学报(自然科学版);1999年01期
5 张英,邓安福;重庆红粘土本构模型验证[J];重庆建筑大学学报;1997年02期
6 高正中,胡德金,张青云;复杂应力路径下土的本构模型研究[J];四川联合大学学报(工程科学版);1997年05期
7 邓若宇,王靖涛;粘土本构关系的神经网络模型[J];土工基础;1999年01期
8 任青阳,王靖涛;不同含水量膨胀土本构关系的三轴试验研究[J];土工基础;2005年05期
9 徐日庆,杨林德,龚晓南;土的边界面应力应变本构关系[J];同济大学学报(自然科学版);1996年06期
10 俞茂宏,刘凤羽,刘锋,李跃明;一个新的普遍形式的强度理论[J];土木工程学报;1990年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邹德兵,张建海,刘麟,李长禹;土卡水电站坝后式厂房结构应力及稳定性研究[J];四川建筑科学研究;2005年03期
2 王皆伟,王汝恒;土动力本构模型初探[J];四川建筑科学研究;2005年05期
3 吴怀忠;王汝恒;刘汉峰;郭文;初文荣;;围压和固结应力比对砂卵石土动力特性的影响[J];四川建筑科学研究;2006年05期
4 李希;;浅谈静力压入桩技术[J];四川建筑科学研究;2006年05期
5 孙建运;李国强;;动力荷载作用下固体材料本构模型研究的进展[J];四川建筑科学研究;2006年05期
6 左立;曾祥勇;;西部红层软岩地区某桥梁扩大基础有限元分析[J];四川建筑科学研究;2009年06期
7 张雪颖;阮怀宁;贾彩虹;;岩石损伤力学理论研究进展[J];四川建筑科学研究;2010年02期
8 柴金玲;王永;;宁明非饱和膨胀土的一维本构模型及其应用[J];四川建筑科学研究;2012年02期
9 周资斌,章青,吴锋;弹塑性有限元和刚体极限平衡法混合分析土坡稳定[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2003年03期
10 胡俊,汪忠明,方高倪;基于带有偏差单元的IRN模型的大体积混凝土温度预测与控制[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2005年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 郭松峰;祁生文;翟文龙;黄晓林;;云南龙江特大悬索桥锚碇稳定性分析[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
2 李小军;杨小聪;谭卓英;;渗流作用的尾矿库稳定性分析[A];2010全国采矿科学技术高峰论坛论文集[C];2010年
3 俞茂宏;廖红建;龚晓南;唐春安;胡小荣;;20世纪在中国的强度理论发展和创新[A];“力学2000”学术大会论文集[C];2000年
4 邓安福;李端文;曾祥勇;周常春;;土的本构模型的应用与分析[A];第十届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ卷[C];2001年
5 刘梦然;;材料力学学科特性与内在逻辑的分析[A];海峡两岸力学教学—教学经验与教学改革交流会论文集[C];2002年
6 张明义;周伟;;静压桩贯入地基的模拟计算[A];第十一届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ卷[C];2002年
7 林大超;张瑞红;齐宏伟;张富强;;边坡位移演化的多尺度分析[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
8 陈国庆;冯夏庭;周辉;陈炳瑞;黄书岭;张传庆;;锦屏二级水电站引水隧洞长期稳定性数值分析[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
9 陈正汉;;特殊土的细观结构及其演化的CT-三轴试验研究[A];第一届全国岩土本构理论研讨会论文集[C];2008年
10 王建华;刘振纹;;软黏土不固结不排水循环强度与变形试验研究[A];第一届全国岩土本构理论研讨会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘浜葭;冻融和渗流耦合作用下风积土路基结构性演变规律的研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
2 孙军杰;黄土场地震陷与桩基负摩阻力现场试验研究[D];兰州大学;2010年
3 王玉冬;高新技术企业资金运营模式与机制研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
4 朱剑锋;考虑扰动影响的土体性状研究[D];浙江大学;2011年
5 孙训海;基础刚度、褥垫厚度对刚性桩复合地基桩土承载性状的影响[D];中国建筑科学研究院;2010年
6 武成浩;基于桩土共同作用理论的高层结构地震反应分析与抗震性能评估方法研究[D];北京交通大学;2010年
7 徐冲;分岔隧道设计施工优化与稳定性评价[D];北京交通大学;2011年
8 郭小红;厦门翔安海底隧道风化槽衬砌结构稳定性研究[D];北京交通大学;2011年
9 王雯璐;侧填荷载对高填方涵洞地基承载力的影响[D];吉林大学;2011年
10 王辉;珠三角花岗岩残积土边坡稳定性分析及非线性预测[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马宗锋;地铁车站深基坑分步开挖数值模拟分析[D];山东科技大学;2010年
2 滕彦磊;塑性混凝土防渗墙应力变形有限元分析[D];郑州大学;2010年
3 陈丽刚;基于ABAQUS渗流与应力耦合作用的边坡稳定性分析[D];郑州大学;2010年
4 齐有军;东大秦皇岛分校实验楼深基坑支护变形控制与数值模拟[D];辽宁工程技术大学;2009年
5 王松;大型沉箱码头的非线性动力反应分析[D];长沙理工大学;2010年
6 杨黎;饱和粉土路基的变形特性研究[D];河南工业大学;2010年
7 李贺才;城市道路地下构造物引起路面差异沉降的数值分析[D];合肥工业大学;2010年
8 王晓磊;邯郸粉质粘土Duncan-Chang模型及应力—应变归一化研究[D];河北工程大学;2010年
9 李明东;CFG桩复合地基力学性状及其应用研究[D];河北工程大学;2010年
10 袁铁柱;粗粒土的静力特性试验研究[D];新疆农业大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 任青阳,王靖涛;不同含水量膨胀土本构关系的三轴试验研究[J];土工基础;2005年05期
2 王靖涛;建立岩土本构模型的数值方法[J];中华科技大学学报(城市科学版);2002年01期
3 任青阳,王靖涛;等主应力比路径下砂土弹塑性本构关系的数值建模[J];华中科技大学学报(城市科学版);2005年03期
4 黄文熙,濮家骝,陈愈炯;土的硬化规律和屈服函数[J];岩土工程学报;1981年03期
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 郑立宁;谢强;柳堰龙;赵文;;基于颗粒流的膨胀土路基破坏特征分析[J];铁道工程学报;2011年03期
2 任青阳;朱以文;蔡元奇;;RBF网络模型响应面法用于边坡稳定性分析[J];土工基础;2007年05期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 周葆春;黏土本构建模理论与试验研究[D];华中科技大学;2007年
2 程钰;非饱和土普适的强度与变形理论研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 张桂满;土水特征曲线滞回循环对非饱和土强度影响模拟研究[D];北京交通大学;2011年
2 兰晓妮;船闸闸室结构施工过程有限元仿真分析[D];重庆交通大学;2011年
3 朱旭;船闸闸首三维有限元仿真分析[D];重庆交通大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 白润才,张普利,刘景凡;露天矿边坡稳定性预测的人工神经网络模型[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2000年04期
2 缪林昌,严明良,殷宗泽;人工神经网络预测非饱和土的特征参数[J];河海大学学报(自然科学版);1999年01期
3 郭宗楼,刘肇;环境质量综合评价的径向基函数网络模型[J];环境科学研究;1997年04期
4 俞茂鋐 ,何丽南 ,宋凌宇;双剪应力强度理论及其推广[J];中国科学(A辑 数学 物理学 天文学 技术科学);1985年12期
5 丁继辉,宇云飞,张庆宏,张梅,李宗惠;土性相关距离计算的非线性曲线拟合法[J];勘察科学技术;2000年03期
6 殷有泉;奇异屈服面的弹塑性本构关系的应力空间表述和应变空间表述[J];力学学报;1986年01期
7 谢一环,王勖成;复杂载荷作用下的本构关系及其积分方法[J];清华大学学报(自然科学版);1986年03期
8 高俊合,赵维炳,施建勇;土体非线性影响的深基坑支护研究综述[J];水利水电科技进展;1997年04期
9 要明伦,聂栓林;饱和软粘土动变形计算的一种模式[J];水利学报;1994年07期
10 蒋明镜,沈珠江;结构性粘土试样人工制备方法研究[J];水利学报;1997年01期
【相似文献】
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1 任青阳,王靖涛;不同含水量膨胀土本构关系的三轴试验研究[J];土工基础;2005年05期
2 王正宏 ,殷宗泽 ,李兴国 ,卞富宗 ,施履祥 ,柯尊敬;专题讨论总结[J];岩土工程学报;1986年01期
3 任青阳,王靖涛;等主应力比路径下砂土弹塑性本构关系的数值建模[J];华中科技大学学报(城市科学版);2005年03期
4 徐永福,吴正根,刘传新;膨胀土的击实条件与膨胀变形的相关性研究[J];河海大学学报(自然科学版);1997年03期
5 周葆春;王靖涛;李国成;;不排水条件下黏土本构关系的数值建模[J];华中科技大学学报(自然科学版);2008年02期
6 冯忠居;公路穿越膨胀土地区路基的设计和施工[J];东北公路;2000年04期
7 龚壁卫,包承纲,周欣华;总干渠膨胀土渠坡处理措施探讨[J];长江科学院院报;2002年S1期
8 余镇麟,廖世文;数学地质在安康膨胀土研究中的初步应用[J];水文地质工程地质;1979年05期
9 陈开山;;多因子函数分析法判别膨胀土[J];工程勘察;1982年02期
10 梁仁友,邢开第;应用压力灌注石灰法处理膨胀性土[J];铁道工程学报;1988年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 金泉林;;膨胀土的力学性能与本构关系[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
2 崔可锐;周阳;管政亭;赵广顺;;合肥新桥国际机场膨胀土工程性质的试验研究[A];“华东六省一市地学科技论坛”论文专辑[C];2010年
3 李志清;胡瑞林;;用千分尺测定膨胀土的收缩特性[A];工程地质力学创新与发展暨工程地质研究室成立50周年学术研讨会论文集[C];2008年
4 秦小林;蒋忠信;;膨胀土的膨胀系数、收缩系数及其应用[A];第四届全国工程地质大会论文选集(二)[C];1992年
5 孔令伟;方晓睿;郭爱国;;膨胀土的基本性质与路基工程实践研究现状与展望[A];岩石力学新进展与西部开发中的岩土工程问题——中国岩石力学与工程学会第七次学术大会论文集[C];2002年
6 王斌;谢梁萍;卞可;;膨胀土改性试验方案[A];土木建筑学术文库(第13卷)[C];2010年
7 查甫生;廖斌;崔可锐;;掺粉煤灰-石灰对膨胀土胀缩性的影响试验研究[A];“华东六省一市地学科技论坛”论文专辑[C];2010年
8 孔令伟;方晓睿;郭爱国;;膨胀土的基本性质与路基工程实践研究现状与展望[A];第一届全国公路科技创新高层论坛论文集公路设计与施工卷[C];2002年
9 杨果林;乔运峰;王永和;;土工合成材料在处治膨胀土路堤中的应用研究[A];全国第六届土工合成材料学术会议论文集[C];2004年
10 翁剑成;魏中华;荣建;任福田;;膨胀土路基对广西平百公路路面破坏的影响以及处理对策[A];2004年道路工程学术交流会论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 黄兴华;“以柔治胀”对付膨胀土[N];中国技术市场报;2010年
2 本报记者 蔡虹;长沙理工大学 膨胀土筑路出新招[N];北京科技报;2010年
3 林均红 记者 徐兰山;“以柔治胀”破解膨胀土防治难题[N];科技日报;2010年
4 许连峰;膨胀土研究取得初步突破[N];中国交通报;2004年
5 本报记者 李伦娥 通讯员 胡秀英 邓崛峰;攻克公路工程的“癌症”[N];中国教育报;2010年
6 本报记者 滕继濮;筑路“癌症”?有方可治[N];科技日报;2010年
7 通讯员 冯学亮;襄渝膨胀土隧道贯通[N];中国铁道建筑报;2007年
8 葛运溥;膨胀土地区施工技术取得突破[N];中国交通报;2007年
9 本报记者 赵洪涛;降伏南水北调中线膨胀土[N];中国水利报;2009年
10 长沙理工大学;工程中的“癌症”被攻克[N];中国交通报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 任青阳;膨胀土和砂土弹塑性本构关系数值建模研究[D];华中科技大学;2005年
2 张远高;钢筋混凝土结构的本构关系及有限元模式[D];清华大学;1990年
3 吕炜;铁电材料与形状记忆合金的宏细观本构研究[D];清华大学;1998年
4 仲政;多晶滑错体的细观变形过程与本构关系[D];清华大学;1990年
5 侯日立;高温高压环境下金属材料的本构关系研究[D];武汉理工大学;2010年
6 龚文惠;公路膨胀土路基的沉降和边坡稳定性研究[D];华中科技大学;2004年
7 麦杰迪;膨胀土性能及膨胀土地区道路设计研究[D];长安大学;2000年
8 袁俊平;非饱和膨胀土的裂隙概化模型与边坡稳定研究[D];河海大学;2003年
9 金泉林;金属细晶超塑本构方程及应用[D];清华大学;1991年
10 贾景超;膨胀土膨胀机理及细观膨胀模型研究[D];大连理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 许瑛 ;膨胀土的加水变形、强度特性及结构变化的细观分析[D];长安大学;2003年
2 孙世军;重塑膨胀土宏细观结构演化CT-三轴试验研究[D];西南大学;2011年
3 季伟;《广西膨胀土地区建筑技术条例》修订四个方面的问题[D];广西大学;2004年
4 柏立懂;合徐合安高速公路膨胀土的矿物化学成分及微结构的研究[D];合肥工业大学;2005年
5 罗承昌;等主应力比路径砂土的弹塑性本构方程[D];华中科技大学;2006年
6 湛文涛;膨胀土填料分类指标的工程适用性及CBR指标快速测定方法研究[D];长沙理工大学;2010年
7 邓哲;改良膨胀土及路堤填筑控制[D];西南交通大学;2002年
8 贺洁;膨胀土分类方法探讨以及抗剪强度的试验研究[D];大连理工大学;2001年
9 丁万涛;加筋膨胀土强度特性研究[D];长安大学;2002年
10 查甫生;合安高速公路膨胀土改性研究及膨胀土与构造的关系[D];合肥工业大学;2004年
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