端部效应对土体三轴扭剪试样应力分布的影响

利用ABAQUS模拟6个不同壁厚、不同高度的空心试样的扭剪过程,总结在柱坐标系下六个应力分量及三个主应力的分布规律,并重点对端部效应影响下应力分布不均匀的性质进行分析。结果表明,径向应力σr和中主应力σ2在两端部各约10%的高度范围内,环向应力σθ、轴向应力σz、横截面上的扭剪应力τzθ以及主应力σ1和σ3在两端各约20%的高度范围内受端部效应影响而分布不均匀;试样端部的真实应力与中间段应力相比存在误差,其中端部的σr和σθ相对于中间段会减小,减幅分别约为20%、30%,σz和τzθ产生的误差大小则与试样的厚度成正相关;为减小端部效应的影响,对空心扭剪试样建议的高宽比为2.5,内外径比值为0.8。