考虑颗粒破碎效应的堆石料静动力本构模型

考虑颗粒破碎效应的堆石料静动力本构模型

论文摘要

为合理反映颗粒破碎对堆石料力学特性的影响,基于试验结果分析,得出了堆石料在压缩和剪切作用下的颗粒破碎特性规律。通过引入压缩破碎和剪切破碎的相关参数,借鉴已有本构模型的合理定义,吸收临界状态理论和边界面理论的优点,发展了考虑颗粒破碎和状态相关的堆石料静动力统一弹塑性本构模型,并阐述了模型参数的确定方法。该模型不仅能够反映堆石料在静力荷载作用下的低压剪胀、高压剪缩、应变软化和硬化等特性,还能够反映在循环荷载作用下应力-应变的滞回特性和残余变形的累积效应。最后为验证模型的合理性,分别对堆石料的静力三轴和循环三轴试验进行了数值模拟预测,结果表明:模型预测与试验数据吻合良好,所提出的本构模型能够合理地描述颗粒破碎对堆石料静动力变形特性的影响。

论文目录

  • 1 引言
  • 2 堆石料的力学特性
  •   2.1 堆石料的压缩特性
  •   2.2 堆石料的剪切特性
  • 3 三维应力空间的本构模型
  •   3.1 基本变量定义
  •   3.2 本构模型框架
  •   3.3 边界面定义
  •   3.4 映射规则定义
  •   3.5 加载、流动及反向判断
  •   3.6 模型数学描述
  • 4 模型参数确定
  • 5 模型初步验证
  •   5.1 静力三轴试验模拟
  •   5.2 循环三轴试验模拟
  • 6 结语
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 张凌凯,王睿,张建民,唐新军

    关键词: 堆石料,颗粒破碎,状态参数,临界状态,本构模型

    来源: 岩土力学 2019年07期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 水利水电工程

    单位: 新疆农业大学水利与土木工程学院,清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室

    基金: 水沙科学与水利水电工程国家重点实验室科研课题(No.2018-KY-04),国家自然科学基金资助项目(No.51678346,No.51708332)~~

    分类号: TV41

    DOI: 10.16285/j.rsm.2018.0609

    页码: 2547-2554+2562

    总页数: 9

    文件大小: 976K

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