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砂土内在各向异性的本构模拟
  • ISSN号:1000-2618
  • 期刊名称:深圳大学学报(理工版)
  • 时间:0
  • 页码:331-338
  • 语言:中文
  • 分类:TU45[建筑科学—岩土工程;建筑科学—土工工程]
  • 作者机构:[1]深圳大学土木工程学院,深圳市土木工程耐久性重点实验室,深圳518060, [2]香港科技大学土木工程系,香港, [3]加州大学戴维斯分校土木工程系,美国
  • 相关基金:中国国家自然科学基金资助项目(50678103);香港特别行政区研究资助局资助项目(HKUST6002/02E);美国国家自然科学基金资助项目(CMS-0201231);广东省自然科学基金资助项目(7009408);深圳市科技计划资助项目(200625)
  • 相关项目:砂土各向异性性质对挡土结构在地震作用下变形和破坏的影响
中文摘要:

基于砂土的应力-应变-强度关系受土骨架结构朝向和主应力方向间相对关系影响,相同状态砂土在三轴压缩条件下剪切膨胀,在三轴拉伸条件下剪切收缩的研究.介绍一个模拟砂土内在各向异性的本构模型.模型采用描述材料内在各向异性的二阶对称组构张量和各向异性状态变量(组构张量和应力张量的联合不变量)描述土的各向异性.在e-p平面,临界状态线不固定,而与各向异性状态变量相关.塑性模量也与各向异性状态变量相关.模型能在很大应力和密度变化范围内模拟砂土的剪缩和剪胀行为,特别是主应力方向和土骨架结构朝向间夹角对砂土性质的影响.模拟结果与实验数据吻合.

英文摘要:

Recent laboratory investigations indicate that the stress-strain-strength responses of loose sands are appreciably affected by the fabric orientation of the soil with respect to the frame of principal stresses. A sand specimen exhibiting a dilative response during triaxial compression may show a contractive response during triaxial extension under otherwise identical conditions. A plasticity constitutive model for simulating inherently anisotropic sand behavior is presented. A second-order symmetric fabric tensor is defined to describe the material inherent anisotropy. The location of the critical state line is not fixed but modified to be a function of the anisotropic state variable, which is a scalar defined in terms of a joint invariant of the fabric tensor and the stress tensor. The plastic modulus is also modified to be dependent on the anisotropic state variable. By these two modifications, an existing bounding surface model can successfully simulate both the contractive and dilative responses of sand over a wide range of variations in stress and density.

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期刊信息
  • 《深圳大学学报:理工版》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:深圳大学
  • 主办单位:深圳大学
  • 主编:阮双琛
  • 地址:深圳市南山区南海大道3688号深圳大学办公楼419室
  • 邮编:518060
  • 邮箱:journal@szu.edu.cn
  • 电话:0755-26732266
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-2618
  • 国内统一刊号:ISSN:44-1401/N
  • 邮发代号:46-206
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,英国科学文摘数据库,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)
  • 被引量:3617