基于Davidenkov骨架曲线的土体动力本构关系及其参数研究

以描述土体一维动应力-应变幅值关系的Davidenkov骨架曲线为基础,采用Mahing法则,构造了土体加载再卸载的一维动应力-应变关系滞回曲线;采用破坏剪应变幅上限值作为分界点,对Davidenkov骨架曲线用分段函数法进行修正,纠正了Davidenkov骨架曲线随着剪应变幅值的增大而不能趋近于破坏剪应力上限值的缺点;对修正后的Davidenkov骨架曲线和所构造的加载再卸载一维动应力-应变关系滞回曲线,推导了阻尼比的计算公式。讨论了Davidenkov模型参数值的变化对动剪切模量比G/Gmax–γ曲线和阻尼比D–γ曲线形状的影响规律,提出了综合考虑土的G/Gmax–γ和D–γ试验曲线的Davidenkov模型参数拟合方法,并采用该方法给出了南京及其邻近地区各类土的G/Gmax–γ和D–γ曲线的Davidenkov模型参数的拟合值,结果表明:与常规拟合法的拟合结果相比,本文拟合法对G/Gmax–γ和D–γ试验曲线的拟合结果更加合理,尤其是阻尼比D–γ试验曲线的拟合结果。

土的动力本构关系的一种简单函数表达式

一、前言 土的一维动力反应分析是目前许多工程问题分析中不可缺少的一部分。如场址地震危险性分析,城市地震小区划等。在土的动力反应分析中,涉及到土的非线性问题。等效线性化处理是考虑土的非线性特性的最简单方法。然而,要真实地再现土的非线性特性,必须建立土的动力本构关系。土的一维动力本构关系的表示形式很多,但总体上可分为经验函数关系式及物理力学模型表示的关系式两大类。两大类本构关系式中,前一类较后一类要简单且直接。第一类本构关系式的给出需涉及三个问题:1.由实验数据确定土的骨架曲线;2、建立非规则荷载下的应力-应变加卸载准则;3.

基于达维坚科夫骨架曲线的软土非线性动力本构模型研究

试验研究表明,上海地区软土的动力变形特性符合"应变软化"规律,可用达维坚科夫(Давидеков)模型描述。首先以达维坚科夫骨架曲线为基础,采用Masing法则,构造了土体加载、再卸载的动应力-应变关系滞回曲线,推导了达维坚科夫骨架曲线和卸载、再加载滞回曲线的增量剪切模量表达式。随后将土体动应力-应变关系曲线从一维推广到三维应变空间,基于FLAC3D提供的二次开发平台,编制了基于达维坚科夫骨架曲线和符合广义Masing法则的土体非线性动力本构模型计算程序,并且通过复杂加载路径验证了编制程序的正确性和合理性。以相关文献中的土体动剪切模量比maxG/G随剪应变幅值变化,以及阻尼比D随剪应变幅值变化的试验结果为依据,运用编制程序计算了不同剪应变幅值下的maxG/G-和D-曲线,并与文献试验结果进行了对比。研究结果表明,相比于工程上广泛应用的Hardin-Drnevich模型,基于达维坚科夫骨架曲线构造的本构模型所得到的软土maxG/G-和D-曲线能与试验结果更符合,进而验证了所建立的本构模型的合理性与实用性,其结果可用于上海地区软土场地的动力计算反应分析。

有限元软件解决土-结构物动力相互作用的问题

以大型非线性有限元软件MSC.Marc为基础,探讨了土-结构物相互作用分析在MSC.Marc中的实现方案。介绍了土-结构物动力相互作用问题的分析计算步骤,讨论了计算过程中土与基础接触的处理、土体动力本构关系的实现、地震波的输入、人工边界的施加、结果数据的图形显示和提取等问题。为利用有限元软件进行土-结构物动力相互作用的分析提供了一种思路。

混凝土动力本构模型研究现状及发展趋势

混凝土结构分析问题中对动荷载下混凝土的动力本构模型研究日益重要。文章对混凝土的本构关系模型的研究现状作了简要的介绍,并对其今后的发展趋势进行了预测。

人造多晶冰的动力学参数试验研究

基于低温动三轴试验,研究人造多晶冰在轨道交通分级循环荷载作用下的本构关系与动力学参数指标。在不同负温、频率条件下,考察试件轴向动应力–应变关系曲线,获得冰的动力本构关系可以用线性黏弹性模型描述;动弹性模量随着温度的升高而降低,随频率增大而增大;黏性系数随着温度的升高而增大,随频率增大而减小的结论;并合理解释了温度、频率对冰的动力学参数指标的影响机理。

施工期混凝土重复荷载作用下的受压应力-应变关系

通过对不同龄期的施工期混凝土试件进行重复荷载作用下的受压试验,分析了龄期对混凝土受压应力应变全曲线特征参数的影响规律,提出了重复荷载作用下施工期混凝土的动力本构关系的计算模型,探讨了龄期、混凝土强度等级与本构关系计算模型各参数之间的关系.结果表明:随着龄期的延长,混凝土的弹性变形阶段延长,同一应力水平下混凝土的轴向变形减小,混凝土的峰值应力、初始割线模量和峰值点割线模量增加,峰值应变减小,外包络线上升段及下降段更陡峭.

基于超弹性SMA螺旋弹簧的基础隔震研究

本文提出了一个由超弹性形状记忆合金(SMA)螺旋弹簧和滑动支座组成的新型基础隔震系统。利用SMA螺旋弹簧的一系列加卸载试验,建立了SMA螺旋弹簧在反复荷载作用下的力位移动力本构关系的现象模型。在此基础上给出了一个两层的隔震钢结构框架的数值仿真模型,并通过多组地震动激励试验验证了该数值模型的有效性。数值结果表明,和普通钢弹簧的隔震系统比较,所提出的基础隔震系统具有更好的隔震效果,并可显著地抑制结构的振动。