土石壩瀝青混凝土心墻本構(gòu)模型的二次開發(fā)及應(yīng)用.pdf

1、近年來，瀝青混凝土心墻土石壩越來越高。國內(nèi)外基于土石壩的土石料(土料、石料和砂礫料組成的散粒體結(jié)構(gòu))而提出諸多本構(gòu)模型，土石料的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系受溫度和時(shí)間的影響較小，應(yīng)用最廣泛的模型是鄧肯-張模型。瀝青混凝土心墻的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系常用鄧肯張模型來描述，然而瀝青混凝土心墻的性能對溫度、時(shí)間和加載速率較敏感，因此用鄧肯張模型就不足以解決瀝青混凝土心墻高壩中瀝青心墻的性能問題。鄧肯-張模型描述的應(yīng)力-應(yīng)關(guān)系曲線為一條雙曲線，而通過大量的現(xiàn)場瀝青

2、心墻三軸試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，其瀝青混凝土心墻的應(yīng)力應(yīng)變曲線不完全是雙曲線，因此西安理工大學(xué)防滲研究所經(jīng)過長期大量的穩(wěn)定蠕變試驗(yàn)，證實(shí)在低偏應(yīng)力下，應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系呈線性，達(dá)到一定范圍時(shí)與土石料性能一致，應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系呈非線性，并提出其簡化模型。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴研究現(xiàn)場瀝青混凝土心墻的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系，其應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線不完全是一條雙曲線，而是低偏應(yīng)力下呈線性，隨后呈非線性，同時(shí)提出新本構(gòu)模型的本構(gòu)方程。⑵將瀝青混凝土心墻新本構(gòu)模型

3、的本構(gòu)方程用FORTRAN語言編寫成材料子程序，植入到有限元ABAQUS軟件中。⑶要實(shí)現(xiàn)對瀝青混凝土心墻土石壩的材料分區(qū)采用不同模型進(jìn)行有限元分析計(jì)算，即壩殼料采用鄧肯張模型程序，瀝青混凝土心墻采用新本構(gòu)模型程序，而ABAQUS軟件只能調(diào)用一個(gè)子程序的.for文件，因此需將兩個(gè)模型的程序匯編成一個(gè)大的子程序.for文件，并對其分別測試，得出各個(gè)模型的應(yīng)力應(yīng)變曲線均正確。⑷對冶勒瀝青混凝土心墻壩進(jìn)行有限元分析計(jì)算，壩殼料均采用鄧肯-張模型