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深圳原状全风化花岗岩的试验和本构模型研究

庞小朝  
【摘要】:全风化花岗岩在华南地区广泛分布,其物理力学性能研究对于城市基础设施建设有重要意义。由于受到各种条件限制,系统的原状全风化花岗岩物理力学特性和本构模型研究很少。本论文通过文献整理,试验研究和理论研究,进一步加深了对全风化花岗岩物理力学性能的了解,给出了用于数值分析的本构模型。 针对在深圳福田区的采取高质量原状样和重塑样进行了详细土工试验,研究了该全风化花岗岩的物理特性。同时,还进行了较为系统的常规三轴试验和其他应力路径的三轴试验,试验结果表明,原状花岗岩存在较强的结构性,其初始强度和刚度较重塑样大,随着结构破损,力学性能趋向于重塑样。 利用边界面模型中等向硬化准则,并采用不相适应流动准则,作者给出了能考虑结构性影响的原状全风化花岗岩本构模型。同时,依据叠合小应变模型和结构性土的损伤理论,本文提出了结构损伤下的小应变模型,作为弹塑性本构模型的数据接口模型,结合原状全风化花岗岩本构模型可以预测全风化花岗岩在全应变域力学表现。室内试验和工程实例初步验证表明,模型能有效模拟全风化花岗岩的主要力学性状。


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