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建议一种有关岩土力学的屈服准则及其工程应用

许靖  
【摘要】:在岩土力学及其类似应用领域中,使用了各种各样的屈服准则。莫尔—库仑屈服准则能较好地描述岩土等材料的破坏特性,在岩土工程领域得到了广泛的应用,土力学中的边坡稳定、土压力和地基承载力这三大经典问题都直接或间接地借助了这一准则。鉴于莫尔—库仑准则在有限元数值计算上存在的困难,在假定岩土材料为理想弹塑性的情况下,许多有限元程序采用与之近似的杜拉克—普拉格屈服准则,效果不够理想,迫切需要建立一个既能较好描述岩土材料的破坏特性又便于有限元应用的新屈服准则。因此,本文的研究具有重要的理论意义和工程实践意义。 本文在前人已有理论基础上,基于莫尔—库仑准则建议一个新的D—P型屈服准则,该准则屈服面光滑,便于有限元应用,并且考虑了中间主应力对屈服的影响,弥补了莫尔—库仑准则的不足。 随着微机的发展和有限元计算技术的提高,有限元强度折减系数法正成为边坡稳定分析研究的新趋势。本文将新准则引入到大型通用有限元程序ANSYS中,并与强度折减系数法相结合用于分析岩土工程中的边坡稳定问题。研究表明,本文所建议的新准则所得边坡安全系数与传统方法吻合良好,从而验证了其可靠性,建议在工程实践中加以推广。本文建议的新准则在岩土工程其他方面的应用有待进一步研究、验证。


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