考虑土石料颗粒破碎和密度变化的次塑性本构模型建模方法

试验和现场观测都发现高土石坝的坝料在高压及湿化作用下会发生显著的颗粒破碎,颗粒破碎会改变土石料的级配曲线和密度,因而影响其后继力学行为,因此,土石料的颗粒破碎是当前岩土工程领域的研究热点。为了模拟土石料在高压及湿化作用下发生显著的颗粒破碎现象,以及循环加载中的颗粒破碎与应力诱导各向异性随动硬化共同影响下土石料的变形,本文提出了一个建模方法,考虑土石料颗粒破碎和密度变化的影响。所建议的次塑性本构模型在经过试验资料的验证后可用于动力有限元数值计算。

超固结土塑性次加载面模型的数值实施及应用

为了研究软土固结等复杂的非线性本构关系,考虑超固结参数、潜在强度、硬化参数之间的相互影响,将基于Hvorslev面的超固结土的本构模型和大型非线性有限元计算软件ABAQUS结合起来,编写了相应的有限元本构模型子程序。通过用户子程序UMAT接口实现了该模型在软土结构分析中的应用,为正确评估和预测土体本构关系提供了一种简便有效的方法。以深隧洞的开挖为例,用此方法实现了土体结构的本构关系模型,使得计算结果更加接近实际情况,能够比较合理的模拟实际工程。

基于监测数据的高层建筑沉降数值预测研究

文中介绍了基于有限元建模的两栋高层建筑的沉降分析,采用了具有晶间应变概念的改良次塑性模型,对不同阶段沉降数值进行预测,并与安装在地基下方钻孔中的变形计获取的实际规模岩土工程监测(GTM)数据进行比较。结果表明,次塑性模型对新近纪黏土中高层建筑沉降的预测结果与实际值相等,m_(R)值与r参数共同影响高层建筑在开挖、施工和运行阶段的预测变形,而β_(r)仅影响开挖和施工阶段的变形。总体而言,次塑性模型预测的开挖阶段和短期固结阶段的变形接近于GTM,而长期固结阶段的变形则对接触荷载σ_(ol)敏感。

边坡及挡土墙变形局部化分析

本文将局部和非局部软化损伤线性结合在一起表示非局部软化损伤内变量,给出变形体边界上积分点非局部内变量的复合映射方式。用非局部连续莫尔-库仑模型和次塑性模型(Hypoplasticity),分别对边坡和挡土墙的变形局部化破坏过程进行了模拟分析。二维、三维有限元计算结果表明,本文采用的软化损伤内变量非局部方式和非局部边界的处理是行之有效的,反映材料微观性态的特征尺度以统计平均的方式表达,在材料本构关系中加以体现,所得计算结果对有限元网格的划分具有不敏感性,因而用非局部连续模型模拟土工建筑物的变形破坏过程具有可行性。