結(jié)構(gòu)性黃土破損變形發(fā)展演化特性的研究.pdf

1、在系統(tǒng)分析關(guān)于結(jié)構(gòu)性、應(yīng)變局部化、結(jié)構(gòu)性土力學(xué)特性的基礎(chǔ)上,選擇了當(dāng)前描述結(jié)構(gòu)性土特性最具活力的破損力學(xué)理論作為本文研究的基本框架。針對楊凌地區(qū)黃土,通過室內(nèi)試驗、理論研究和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,對結(jié)構(gòu)性巖土材料的破損機理、力學(xué)特性、二元介質(zhì)模型破損率的演化方程、影響因素和局部化剪切帶的啟動發(fā)展進行了較為系統(tǒng)的研究,同時利用吸力的飽和度等效思想和二元介質(zhì)模型,對黃土路基進行了增濕變形分析。本文主要取得了如下一些有益的成果：1)在系統(tǒng)闡述

2、破損力學(xué)的理論基礎(chǔ)之上,分析了二元介質(zhì)模型荷載的分擔(dān)規(guī)律、破損率演化方程及其確定辦法,從原狀黃土和重塑黃土的應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系出發(fā),提出了一種針對單參數(shù)和雙參數(shù)破損率確定的新辦法,根據(jù)室內(nèi)試驗,求得其演化方程,并研究了圍壓和含水量對其的影響。2)基于二元介質(zhì)模型概念,給出了一種模擬結(jié)構(gòu)性巖土類材料破損過程的細觀模擬方法,編制了既可用于軸對稱、平面應(yīng)變；也可以用于非飽和土、飽和土的有限元計算程序,模擬出不同側(cè)向應(yīng)力狀態(tài)下結(jié)構(gòu)性黃土在荷載作用下

3、膠結(jié)元破損并逐步向摩擦元轉(zhuǎn)化的過程,再現(xiàn)了土體破壞發(fā)展過程的規(guī)律。3)利用結(jié)構(gòu)性土的二元介質(zhì)本構(gòu)模型、單參數(shù)和雙參數(shù)破損率演化方程,對均勻三軸試樣、內(nèi)部不同位置設(shè)置薄弱單元、邊界不同位置設(shè)置缺陷單元和飽和土樣等不同計算方案下的局部化變形破壞規(guī)律進行了較為全面的數(shù)值試驗?zāi)M,并研究了單元尺寸大小對局部化剪切帶的影響,得到了剪切帶在初始發(fā)展階段是分段不連通的破壞帶,隨著荷載的增加,逐漸連接貫通,形成連續(xù)的破壞帶,證明了以往只有在實驗室才可觀