双标量损伤模型及其在Biot固结有限元中的应用

在前人工作的基础上,推广并发展了各向同性双标量损伤变量理论,推导出双标量损伤变量模型的损伤演化方程。然后,将其引入比奥固结有限元方程中,并据此编制相应的双标量损伤变量流-固耦合有限元程序。最后,对一个软土路基有限元简化模型进行分析计算,并以典型节点为例,绘制了模型沉降值、孔压值、损伤变量等的变化曲线。结果表明,利用双标量损伤变量模型描述土的本构关系比单标量损伤模型更加合理。

双标量描述的土的损伤模型及其应用

根据双标量各向同性弹性损伤理论,提出了一个土体损伤模型,给出了相应的损伤演化方程。将其运用到地基土的静载荷试验中,采用修正分层总和法得到了地基土的理论荷载-沉降曲线,与实测曲线进行比较,验证了本模型的正确性。

双标量描述下土的弹性非线性损伤模型

根据土的变形特点,采用双标量描述土的各向同性弹性损伤,将土看成是由两种材料组成的复合体,一种材料的柔度矩阵仅与土的弹性模量有关,而另一种材料的柔度矩阵仅与土的剪切模量有关。分别定义各自的损伤变量,并根据等效应力原理建立各自的损伤本构方程,最后通过合成获得了土的弹性非线性损伤本构方程,并根据土的三轴试验结果确定损伤演化方程,在此基础上建立了一个土的弹性非线性各向同性损伤模型。将其运用到地基沉降计算中,与实测结果进行比较,验证了本模型的正确性。