發(fā)布時(shí)間：2020-03-29 14:12

【摘要】：土的強(qiáng)度及變形性質(zhì)研究一直是土力學(xué)和巖土工程的重要課題之一。土的本構(gòu)模型已有很多,但絕大多數(shù)都是將三軸試驗(yàn)的土樣作為單元體進(jìn)行研究得到的。土作為一種結(jié)構(gòu)性材料,在三軸試驗(yàn)中的不同階段有不同的變形性質(zhì),傳統(tǒng)的本構(gòu)模型無法同時(shí)描述不同階段的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系。本文通過數(shù)值模擬的手段,利用abaqus有限元軟件對(duì)三軸試驗(yàn)中土樣的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系進(jìn)行模擬。應(yīng)用簡(jiǎn)單的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系,證明了土中一點(diǎn)只有破壞和未破壞兩種狀態(tài),同時(shí)表明土樣是結(jié)構(gòu)體,在破壞中和破壞后不能作為單元體研究。未破壞的土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系表現(xiàn)為非線性,破壞后表現(xiàn)為土顆粒間的滑動(dòng)摩擦即剪切帶。將三軸試驗(yàn)土樣的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系劃分為破壞前、破壞和破壞后三個(gè)階段。通過數(shù)值模擬三個(gè)階段模型都表現(xiàn)出了不同的受力變形特性,未破壞時(shí)模型各點(diǎn)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系與整體基本相同,變形均勻;破壞階段模型變形開始不均勻,土樣整體變形是剪切帶位移和剪切帶外變形的綜合表現(xiàn);破壞后剪切帶貫穿,變形主要來自于剪切帶上下兩側(cè)相對(duì)位移。對(duì)土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的描述無需像傳統(tǒng)的本構(gòu)模型那樣復(fù)雜。驗(yàn)證了基于擴(kuò)展有限元和有限元極限平衡法得到的剪切帶的擴(kuò)展準(zhǔn)則符合三軸試驗(yàn)中土的表現(xiàn)。在剪切帶的擴(kuò)展過程中,擴(kuò)展有限單元法不需重新剖分網(wǎng)格,可以控制剪切帶擴(kuò)展速度。所得位移云圖與帶有全表面數(shù)字圖像測(cè)量系統(tǒng)的三軸試驗(yàn)結(jié)果一致。模擬的剪切帶的形態(tài)和傾角都符合試驗(yàn)結(jié)果。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU41

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2606083