非饱和土—维固结简化计算

一、前言 众所周知,岩土工程中常用的固结理论有太沙基固结理论,比奥固结理论及中ⅡopHH,B·A.固结理论等,所有这些理论只适用于理想饱和土或孔隙气体呈封闭状态的准饱和土。对于广泛存在于大自然中的孔隙气和孔隙水能独自流动的各种非饱和土,目前尚无相应可行的固结理论。

非饱和土二维广义固结非线性数值模型

膨胀性或湿陷性非饱和土一般存在四种变形效应,即力效应、水效应、温度效应和流变效应。本着简单实用的原则,本文研制了一个考虑孔隙水、气运动,土骨架非线性弹性变形及其相互耦合作用,非热、汽效应和流变效应的二维广义固结数值模型。通过室内试验验证和应用实例分析表明,该数值模型不但可以模拟外力作用下产生的土体变形,而且能追踪非饱和土体水分迁移和变化以及伴随而来的变形,该模型具有乐观的应用前景。

也谈土力学研究的理论与实践——李广信、杨光华文章读后

一、前言 岩土工程学报1991年第5期发表了“关于土力学理论发展的一些看法”(简称“看法”)和“岩土类材料的多重势面弹塑性本构模型理论”(简称“多重势面理论”)两篇文章,文章耐人寻味,笔者读后颇受启发。岩土工程学报能开展这样的讨论是很可喜的,它将引起广大青年学者的关注和思考。“看法”一文,不仅在学术上,而且就科学研究方法展开讨论,提出了这样一个严肃的问题,即“有志于岩土工程和岩土力学工作的青年学者们应当走一条什么样的道路,才能不浪费自己的才华和精力,从而在此学科中作出自己的贡献。”笔者现就自己由此而感发的几点想法奉献给岩土工程学报和广大青年读者。这些想法未必成熟和全面,不妥之处恳望前辈、同行批评指正。

有限元法反演坝体砼平均弹性模量E_(cr)和热膨胀系数α_(cr)

本文根据有限元支尉方程导出了反演坝体砼实际平均弹性模量Ecr、和热膨胀系数αcr的有关公式.从而确认了用"确定性模型"反演E_cr、α_cr的理论依据.最后,在一定假设条件下,结合回归分析法反演了佛子岭连拱坝(以下简称佛坝)第13号坝段的E_(cr)、α_(cr)所得结果经过验证令人满意.

粘土表面干缩裂缝形成过程的数值模拟(英文)

基于孔隙气压力等于大气压力的假定,建议了针对非饱和土的简化固结理论。相应的修改了饱和土的有限元程序,用于分析粘土表面干缩裂缝的形成过程。数值分析中将多边形网状分布的裂缝简化为轴对称问题,对土骨架采用弹塑性的双硬化模型进行描述,并分析了不同参数对裂缝宽度和深度影响的敏感性。

湿陷性黄土渠道浸水变形的数值模拟

天然土体一般具有原始结构,在其结构被破坏前后会表现出不同的力学特性,这些特性很难用传统的弹塑性理论来进行模拟。本文提出能够反映胶结和吸力两个因素影响的结构性黄土本构模型,采用损伤函数和屈服函数反映天然黄土的湿陷变形。这一模型把变形过程中的天然黄土看作不同大小土块的集合体,总的变形由土块的弹性变形、土块之间滑动引起的塑性变形和土块破碎引起的损伤变形三部分组成。塑性变形常用屈服函数描述,损伤变形则引入一种类似的损伤函数加以描述。本文在严格的非饱和土力学理论的基础上,开发相应的有限元程序,模拟一个黄土渠道典型断面的湿陷变形,分析了黄土渠道浸水变形的基本特性。

连拱坝裂缝成因分析及其运行监控预报

本文以佛子岭连拱坝(以下简称佛坝)为例,根据有关实测资料,用有限元法、断裂力学和统计理论综合分析施工期、运行初期和运行期坝体3类裂缝的成因,研究第3类裂缝成因的一般规律,提出防止裂缝产生和发展的措施,绘出运行期裂缝产生和发展的临界荷载图,以便进行坝体运行的监控预报;同时还进行了设计施工控制情况的探讨.

非饱和土弹塑性应力应变特性模拟

简单地回顾了非饱和土应力应变本构模型的研究概况，就非饱和膨胀性土、黄土和击实土等的变形特性作简介。在此基础上，根据硬化塑性理论和临界状态概念，提出了一个描述非饱和土应力应变特性的一般本构理论框架。该理论框架包含了几个不同的模型。

非饱和土孔隙气、水、汽、热耦合运动之模拟(英文)

旨在介绍一个描述非饱和土孔隙气、水、汽、热耦合运动的理论模型。该模型假定孔隙气和孔隙水运动分别遵循达西定律 ,而影响水蒸汽运动的两种主要因素分别是分子扩散和孔隙气运动 ,其中受分子扩散影响的孔隙水蒸汽运动可用Fick定律描述。热转移则主要包括了三种形式 ,即传导、对流和汽化潜热。根据有限单元法 ,编制了一个三维的计算机程序用以模拟非饱和土孔隙气、水、汽、热的耦合运动。通过数值分析与干沙试验结果之比较 。

非饱和土一维广义固结的数值计算

非饱和土广义固结问题所具有的内含远比饱和土固结问题丰富、复杂。本文用守恒型差分格式离散和求解非饱和土一维广义团结非线性方程组。通过3个算例分析,论证了所建立的非饱和土一维广义固结数学模型,不但能正确揭示非饱和土一维广义固结的过程,又可求解饱和土固结、非饱和土渗流等特殊问题。

非饱和土孔隙压力系数研究

由于非饱和土性状主要受三个状态变量(σif—外加应力、u_w—孔隙水压力、u_w—孔隙气压力)及其历史的控制,因此,孔隙水、气压力的理沦和实验就成了研究非饱和土强度和变形特性的前提,也是验证土骨架应力应变模型的有效手段之一。本文基于吸力方程和笔者提出的广义非线性应力应变模型,根据质量守恒原理,导出了恒温不排气、不排水条件下求解孔隙压力系数的一般迭代算式。通过计算分析与试验验证表明:(1)本文的方法可以用于定量地揭示复杂应力条件下非饱和土孔隙压力的生成规律,并能实现由非饱和逐渐向饱和状态的平衡过渡,(2)非饱和土孔隙压力系数的影响因素很多,不仅与土骨架的压缩性、剪胀性、土体初始状态有关,而且还与外加压力及土体现时状态有关;(3)文中所给的四种广义非线性应力应变模型中,只有E-u-K模型能较好地模拟非饱和土孔隙压力的生成,而其它模型所预测的结果不是偏大就是偏小。