基于空间滑动面理论的Lade-Duncan模型改进

应用空间滑动面原理改进了Lade-Duncan弹塑性模型的屈服准则及破坏准则，建立了基于非关联流动法则的改进Lade-Duncan弹塑性模型，模型参数可通过常规三轴试验获取。利用潍坊中南部平原地区某深基坑持力层的粉土UU三轴试验结果，验证了改进Lade-Duncan模型对粉土试样的适应性。改进模型较Lade-Duncan弹塑性模型能够更好地反映持力层粉土的（σ1-σ3）—ε1关系，以及应力路径的相关性与剪胀等特性。改进弹塑性模型可为该地区高层及超高层建筑粉土地基变形计算创造有利条件。

基于广义SMP破坏准则的柱形孔扩张问题理论分析

采用应力跌落的简化应力-应变模型考虑土的应变软化特性,同时采用简化的体积应变εv与大主应变ε1及大主应变ε1与小主应变ε3之间的相互关系反映土的剪胀特性,根据空间准滑动面(SMP)理论和平面应变轴对称问题的柱形孔扩张基本方程,推导并给出一般黏性土中柱形孔扩张问题的应力场、应变场、位移场、塑性区半径和孔扩张压力。通过算例分析,探讨了土的剪胀因素、软化特性对孔扩张问题的影响程度。为了反映中主应力的影响,将本文解与基于Mohr-Coulomb破坏准则的解答进行了比较。计算结果表明,土的剪胀性和软化特性及中主应力对孔扩张问题的影响是显著的,基于Mohr-Coulomb破坏准则的孔扩张解答往往偏于保守。

基于SMP破坏准则的柱形孔扩张问题理论分析

考虑土的应变软化特性,采用应力跌落的简化应力-应变模型,并用简化的体积应变vε与大主应变1ε及小主应变3ε与1ε之间的相互关系反映土的剪胀特性,利用空间准滑动面(SM P)理论和平面应变轴对称问题的柱形孔扩张基本方程,通过推导确定了无黏性土中柱形孔扩张问题的应力场、应变场、位移场、塑性区半径和孔扩张压力.通过算例分析,探讨了土的剪胀性和软化特性对孔扩张问题的影响.通过与基于M ohr-Cou lom b破坏准则的解答进行对比分析,探讨了孔扩张问题中的中主应力效应.计算与分析表明,土的剪胀性和软化特性及中主应力对孔扩张(极限扩孔压力与塑性区半径)具有显著影响,基于M ohr-Cou lom b破坏准则的解答往往偏于保守.

基于广义SMP准则的线性软化柱形孔扩张分析

针对非脆性软化剪胀土中柱形孔扩张问题,将摩擦黏性土体损伤后的软化特性用材料的力学性能参数下降来描述,引入了损伤软化参数.同时考虑土体的剪胀与内摩擦角、黏聚力以及平均应力的相关性和软化特性对应力-剪胀关系的影响,采用了引进损伤软化参数的Rowe流动法则,并结合利用反映中间主应力效应的广义空间准滑动面理论和平面应变轴对称问题柱形孔扩张基本方程,推导并给出摩擦黏性土中大应变柱形孔扩张曲线的数值求解步骤.通过算例分析,将所得解与Mohr-Coulomb破坏准则的解答进行了比较,研究了中主应力效应的特性,并且探讨了损伤软化参数、内摩擦角及黏聚力对极限扩孔压力、塑性区半径、塑性区应力场、平均剪胀等的影响.

基于广义SMP准则及应力路径法的柱孔扩张分析

柱孔扩张理论广泛用于旁压试验机制分析、沉桩挤土效应等岩土工程问题中。基于经典的Vesic孔扩张理论,采用能够考虑中主应力效应的广义SMP屈服准则,并结合有限应变理论对均质土体中柱孔扩张问题进行分析,根据应力路径假设提出确定塑性区平均体应变的解析步骤。通过大量变参数计算给出具有不同刚度指标r I、泊松比和内摩擦角的土中柱孔扩张极限状态下的塑性区平均体应变、孔扩张半径比和孔扩张系数。分析结果表明,r I、、越大,塑性区平均体应变越小,塑性区半径比越大,孔扩张系数越大;随着r I增加,的变化对孔扩张系数的影响更显著。同时,将结果与基于Mohr-Coulomb准则的孔扩张解答进行比较,探讨不同土性参数时中主应力效应对孔扩张系数的影响。文中分析方法及给出的考虑中主应力效应的柱孔扩张系数表可为原位试验分析及桩侧摩阻力估算提供参考。

基于各向异性本构模型的隧道支护控制

为了采用传统的力学模型来描述各向异性条件下隧道的受力特征与变形分布规律,作者基于空间滑动面理论的各向异性弹塑性本构模型,通过C++编程形成动态链接库dll文件,进行了FLAC3D各向异性弹塑性本构关系的二次开发.模拟分析结果表明,在各向异性条件下,隧道锚杆受力呈非对称分布的状态,经破坏区锚杆加长后模拟分析,围岩塑性区明显减小,且锚杆受力趋向均匀.通过胶州湾隧道接线工程现场应用,基于各向异性本构关系的隧道关键区支护控制是可行的.

基于各向异性弹塑性模型的软岩巷道变形研究

具有层状沉积效应的岩层呈现明显的各向异性特征,而传统各向同性力学模型不能准确描述巷道开挖非对称破坏现象。基于空间滑动面理论推导各向异性弹塑性模型,并采用C++编程形成动态链接库dll文件,实现在FLAC3D中基于空间滑动面的各向异性弹塑性模型二次开发。通过设计模拟方案验证了模型的可应用性。根据巷道开挖支护模拟分析,在各向异性条件下,锚杆受力呈现非对称分布的状态,经破坏区锚杆加长后模拟计算,围岩塑性区明显减小,且锚杆受力趋向均匀。根据现场应用反馈,基于各向异性分析的关键区锚杆支护是可行的。

砂土静力触探锥头阻力增量弹塑性解

采用SMP屈服准则以考虑中主应力对砂土强度的影响,基于从压缩机理出发的增量弹塑性计算模式和柱孔扩张理论推得极限锥头阻力和临界深度解析解。同时采用Mohr-Coulomb破坏准则和柱孔扩张理论推导了极限锥头阻力和临界深度解析解。并结合试验数据,将基于不同准则和不同孔扩张机理的解答进行了对比分析。结果表明:基于空间滑动面理论(SMP准则)和柱孔扩张机理的有关解答与试验数据拟合效果最好。