結(jié)構(gòu)性軟土的粘彈塑性損傷模型研究.pdf

1、結(jié)構(gòu)性和流變性是天然軟土具有的本質(zhì)特性。以往用于土工數(shù)值計算的本構(gòu)模型或者不考慮流變性和結(jié)構(gòu)性，或者將土體的流變性和結(jié)構(gòu)性分開進(jìn)行考慮，而實際上流變性和結(jié)構(gòu)性是并存的。另外，軟基處理前期預(yù)打設(shè)豎向排水體對于土體有較大的擾動，會引起土體抗剪強(qiáng)度的下降，使土體變形加大，這在以往的計算中沒有或無法定量的分析這種擾動對于土體結(jié)構(gòu)性和變形的影響。因此，開展同時考慮軟土流變性和結(jié)構(gòu)性的本構(gòu)模型及其與Biot固結(jié)理論耦合的有限元數(shù)值求解方法的研究，具

2、有重要的理論和實際意義。 本文發(fā)展了一個可以同時考慮軟土結(jié)構(gòu)性和流變性的粘彈—粘塑性損傷本構(gòu)模型。將提出的模型同biot固結(jié)理論相耦合，能夠計算軟土的長期變形，定量地分析軟土變形過程中結(jié)構(gòu)的逐步破損過程以及初始擾動對于土體變形的影響。本文主要在以下幾個方面做了相關(guān)的研究工作：1、基于詹美禮、趙維炳等在雙屈服面模型基礎(chǔ)上發(fā)展起來的軟粘土粘彈—粘塑本構(gòu)模型，考慮瞬時的塑性變形，并引入了反映結(jié)構(gòu)損傷和演化的損傷變量，建立了一個可以同時

3、反映流變性和結(jié)構(gòu)性的軟土粘彈—粘塑損傷本構(gòu)模型。 2、將提出的模型和Biot固結(jié)理論進(jìn)行耦合，根據(jù)有限元求解Biot固結(jié)理論的方法，推導(dǎo)出了考慮軟土流變和損傷的粘彈—粘塑性損傷固結(jié)非線性有限元求解的表達(dá)式。 3、說明了粘彈—粘塑性損傷固結(jié)有限元非線性求解的方法和需注意的問題，編制了平面應(yīng)變條件下軟土地基粘彈—粘塑性損傷Biot固結(jié)過程有限元求解程序。 4、介紹了高速公路軟基處理的數(shù)值模擬方法。用編制的有限元求解程