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基于状态参数的砂土非线性弹性模型研究
  • ISSN号:1000-6915
  • 期刊名称:《岩石力学与工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:TU47[建筑科学—结构工程;建筑科学—土工工程]
  • 作者机构:[1]中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室,湖北武汉430071
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划(973)项目(2010CB732101)
中文摘要:

砂土的密实度和有效围压显著地影响着它的力学变形特性。为了反映这2个因素的影响效应,对沈珠江基于初应变法提出的三参数(压缩模量K0、杨氏模量、体变系数)非线性弹性模型进行修正。首先建立一种可以有效地反映初始状态影响的K0压缩曲线描述模式。其次,为了反映密实度和有效围压对排水三轴试验中剪切曲线的影响,基于状态参数定义"虚拟峰值偏应力"这一变量,并给出一个新的剪切曲线描述模式。另外,为了描述砂土的变形特性,引入剪胀方程。该修正模型数学描述简单,仅有10个材料参数,且各参数均容易确定。最后,利用该修正模型对排水、不排水条件下的三轴试验进行模拟,模型的计算结果与实测结果吻合较好,表明该修正模型可以较准确地描述砂土的物理状态变化对其力学与变形特性的影响,初步验证模型的合理性。

英文摘要:

Mechanical and deformational characteristics of sands are significantly affected by density and effective confining pressure. In order to reflect the effect of the two factors, the nonlinear elastic model with three-parameters (compression modulus K0, Young's modulus and coefficient of volumetric deformation), which was proposed by SHEN Zhujiang based on the initial strain method was modified. Firstly, a description mode of K0 compression curve was established, which could describe the effect of initial state effectively. Then, the variable of virtual peak deviator stress was defined based on state parameter: and a new description mode of shear curve was proposed so as to reflect the effect of density and effective confining pressure. In addition, dilatancy equation was also introduced to describe deformational characteristics of sand. Mathematical description of the modified model is simple, and only ten parameters are involved and easy to identify. Finally, the modified model was used to simulate drained and undrained triaxial tests. A good agreement between computed results and measured results show that the modified model can describe the effect of variation of state parameter on the mechanical and deformation characteristics of sands accurately, so as to verify the rationality of the model primarily.

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期刊信息
  • 《岩石力学与工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国岩石力学与工程学会
  • 主编:冯夏庭
  • 地址:武汉市武昌小洪山中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 邮编:430071
  • 邮箱:rock@whrsm.ac.cn
  • 电话:027-87199250
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6915
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1397/O3
  • 邮发代号:38-315
  • 获奖情况:
  • 全国中文核心期刊,中国科协优秀期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:75823