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两种强度准则在Cosserat扩展模型弯曲变形中的应用
  • ISSN号:1000-7598
  • 期刊名称:《岩土力学》
  • 时间:0
  • 分类:TU473.1[建筑科学—结构工程;建筑科学—土工工程]
  • 作者机构:[1]大连理工大学海岸与近海工程国家重点实验室,辽宁大连116024, [2]华侨大学岩土工程研究所,福建厦门361021, [3]鹤壁职业技术学院建筑设计与工程学院,河南鹤壁458030
  • 相关基金:国家自然科学基金资助(No.50878037,No.51078059,No.51178078)
中文摘要:

目前对Cosserat扩展模型的有限元分析均是运用Mohr-Coulomb强度准则,但由于Mohr-Coulomb强度准则的六边形屈服面是不光滑且有尖角,这些尖角可能会导致其应用于Cosserat弹塑性分析时的计算困难,Drucker-Prager强度准则正可被看成Mohr-Coulomb强度准则为避免这些困难而做的光滑近似,因此很有必要对基于Drucker-Prager强度准则的Cosserat理论进行研究。利用MATLAB分别编写了基于Mohr-Coulomb和Drucker-Prager强度准则的Cosserat扩展模型的有限元程序,并对在互层岩体中开挖的洞室进行了变形分析。结果表明,两种强度准则均可用于Cosserat扩展等效模型,但基于Drucker-Prager强度准则的有限元程序收敛速度更快,稳定性更好,能得到更为理想的结果。

英文摘要:

The FEM programs of Cosserat expanded constitutive model are written by all use of the Mohr-Coulomb criterion at present. However, the Mohr-Coulomb yield surface is not smooth because of the hexagonal corners. These corners of the hexagon can cause numerical difficulty in its application to plasticity theory. The Drucker-Prager criterion can be viewed as a smooth approximation to the Mohr-Coulomb criterion to avoid such difficulty, which may be made to match the Mohr-Coulomb criterion by adjusting the size of the cone. So, there is an urgent need for extending the Cosserat theory based on Drucker-Prager criterion. Based on the above two criteria, the elastoplastic FEM programs for Cosserat expanded constitutive model are written and applied to flexural deformation analysis of the underground cave in the interbedded rock mass by using MATLAB. The analytical results show that the program is effective in analyzing the flexural deformation of underground cave in the interbedded rock mass. Most importantly, the Drucker-Prager criterion-based FEM program is observed to have a higher convergence speed and stability.

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期刊信息
  • 《岩土力学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 主编:孔令伟
  • 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:ytlx@whrsm.ac.cn
  • 电话:027-87198484 87199252
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-7598
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1199/O3
  • 邮发代号:38-383
  • 获奖情况:
  • 全国中文核心期刊,美国《工程索引》EI收录期刊
  • 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:56873