非饱和土的新非线性模型及其应用

为描述非饱和土的应力-应变特性,基于非饱和土三轴剪切试验,提出泊松比变化率(即切线泊松比随轴向应变的变化速率)的概念,发现非饱和土的切线模量和泊松比变化率均随轴向应变的增加呈指数衰减规律,基于此提出了一种描述非饱和土应力-应变关系的新非线性模型。该模型不仅能描述应变硬化,而且能描述应变软化;能对非饱和土三轴不固结不排水剪、固结排水剪、固结不排水剪试验的应力-应变关系进行描述;模型共包含6个参数,物理意义明确,确定方法简便。利用提出的模型对国内外文献中的三轴试验进行了模拟,结果表明,模拟结果与试验数据有很好的吻合度,从而验证了模型对试验数据的合理性和适用性。

砖块体再生骨料混凝土性能研究

为研究以废弃粘土砖碎块替代天然骨料制备的混合再生骨料混凝土的基本力学性能,对预设强度为C40的砖碎块再生骨料混凝土试块进行试验,测得了体积替代率为0%、20%、40%、60%、80%、100%试块的抗压强度、横竖向应变。分析其强度、切线模量、泊松比的变化规律,发现随着骨料替代率的增大,混凝土试块的强度、泊松比逐渐降低,在0%-80%替代率范围内切线模量随替代率增大而降低,但在100%替代率时有所提高。

三轴试验中橡胶-砂混合物泊松比计算方法研究

在分析常用确定泊松比方法的基础上,基于广义虎克定律,推导出三轴应力状态下泊松比的计算公式。根据已有的比值法、切线法和推导出的公式法,对三轴试验得到的橡胶砂混合物的泊松比变化规律进行对比分析。研究结果表明:相比于切线法、比值法,本文推导的公式法得到的橡胶砂泊松比的变化规律更合理,橡胶砂混合物的泊松比随橡胶颗粒含量的增加而呈减小的趋势,在小围压条件下,泊松比受围压影响较小。

黄土非线性弹性本构模型

文章采取陕西泾阳第5层黄土(Q_2,L_5)样,分别做了不同含水率的原状和重塑土的三轴固结排水剪切试验和k_0固结试验,得到有效强度参数及变形参数与含水率的关系,利用邓肯-张模型对试验数据进行拟合,得出切线变形模量和切线泊松比与含水率的关系,获得原状和重塑黄土非线性弹性本构模型中的相关参数。

Anisotropic Constitutive Modeling of Compressible Biological Tissue

The anisotropic continuum stored energy density (ACSED) functional is applied for accurate constitutive modeling of biological tissues and finite element implementation without the isochoric—volumetric split, the anisotropic—isotropic split, or the anisotropic invariant split. Related stress and elasticity tensors in the reference and current configurations are worked out. A new kinematic model is derived based on the tangent Poisson’s ratio as a cubic polynomial function of stretch. The ACSED model, along with the kinematic model, accurately fits uniaxial extension test data for compressible human skin, bovine articular cartilage, and human aorta samples.

对混凝土双向应力状态下本构关系的分析

本文引入等效切线模量,给出了泊松比影响因子,建立了在有限元分析中使用方便的本构关系.

冻融和盐溶液作用下连续玄武岩纤维约束混凝土圆柱割线泊松比的研究

通过对冻融循环和盐水-冻融循环复合两种环境下连续玄武岩纤维约束混凝土圆柱的轴向抗压试验,研究环境对连续玄武岩纤维约束混凝土圆柱的割线泊松比-纵向应力曲线以及割线泊松比的影响。结果表明:在恶劣环境下连续玄武岩纤维约束混凝土圆柱的割线泊松比-纵向应力曲线受环境因素影响而发生规律性变化,在极限割线泊松比环境影响因素分析的基础上,引入环境变量,提出极限割线泊松比的计算公式,计算结果与试验值吻合较好。

冻融循环下橡胶-砂胶结材料力学特性试验

在季节性冻土区,冻融作用将改变桩周土体的强度,并诱发桩基发生病害,研制桩周土体置换材料,探明温度及冻融循环对其力学特性的影响机理,对于季节性冻土区桩基冻融与冻胀病害的防治非常必要。利用橡胶颗粒、砂和聚氨酯胶黏剂制作试样;开展不固结不排水三轴压缩试验,获得不同条件下橡胶-砂胶结材料试样的应力-应变曲线;并通过非线性拟合和回归分析,建立试样切线模量和切线泊松比与轴向、径向应变之间的拟合关系式;据此分析了橡胶-砂胶结材料试样在不同的冻融循环次数、温度及围压等条件下的力学特性。结果表明:橡胶-砂胶结材料试样的应力-应变曲线没有峰值点,为典型的应变硬化型材料;橡胶-砂胶结材料的切线模量介于2.0~9.0 MPa之间,温度对试样破坏强度和切线模量的影响较大,而冻融循环次数和低围压对试样破坏强度和切线模量的影响相对较小;橡胶-砂胶结材料试样的切线泊松比介于0.50~0.75之间,径向应变越大,切线泊松比也越大。相对而言,切线泊松比受冻融循环次数、温度及低围压的影响并不明显,可忽略不计。橡胶-砂胶结材料有望为季节性冻土区桩基冻融与冻胀病害防治提供支撑。

堆石坝堆石料抗剪强度参数及变形参数的确定方法研究

基于Duncan-Chang E-B模型理论及平面应变状态堆石料的内摩擦角经验表达式,通过大量试验数据分析研究提出通过堆石料岩块的抗剪断内摩擦角估算堆石料的内摩擦角、切线模量的关系式,进而通过相关公式进一步求解剪切模量、体积变形模量,通过工程实践检验是可行的。