堆石料常運用于水利、港口等基礎(chǔ)工程的建設(shè)中,具有十分重要的工程應(yīng)用價值。作為堆石壩的重要組成材料,堆石料具有許多優(yōu)秀的工程特性,比如承載力高,壓實性能好,透水性強,填筑密度大,沉陷變形小以及可就地取材等。隨著堆石壩壩高和規(guī)模的擴大,對堆石料本身特性例如剪脹、顆粒破碎的研究就顯得更加重要。為了建立起合理的堆石料本構(gòu)模型,正確地分析堆石料本身的強度和變形特性并進行數(shù)值模擬,本文提出了堆石料三維多重機構(gòu)邊界面模型,與多組堆石料試驗結(jié)果進行了數(shù)值模擬對比,具體的研究工作和成果如下。（1）堆石料的應(yīng)力應(yīng)變特性與材料的密度、壓力等狀態(tài)密切相關(guān)。針對堆石料的變形與強度非線性,在臨界狀態(tài)和邊界面彈塑性理論框架內(nèi),建立了一個堆石料狀態(tài)相關(guān)三維多重機構(gòu)邊界面模型。模型將復(fù)雜的宏觀變形行為分解為一個宏觀體應(yīng)變機構(gòu)和一系列空間分布的相互獨立虛擬微觀剪切機構(gòu)。每個微觀剪切機構(gòu)包含3個方向的微觀剪應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系和微觀應(yīng)力-剪脹關(guān)系。引入一個與密度、壓力相關(guān)的狀態(tài)參數(shù),用以統(tǒng)一描述不同狀態(tài)下堆石料的變形和強度特性。模型包含13個參數(shù),多數(shù)具有明確的物理意義。對多組堆石料三軸壓縮試驗結(jié)果進行模擬計算,模型模擬值與試驗... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１單位球面單元??如圖２．１所示，在球體單元中，微觀剪切機構(gòu)的方向可以由單位法向矢量ｎ表??

?ｍ＝＼?ｋ＝＼??式中：Ｗｗ代表球面積分點的加權(quán)系數(shù)；上標(biāo)（ｗ）代表球面上一系列積分點序號，??本文采用Ｍ?＝２１，包含２１個積分點，積分點的方向如圖２．２所示。??１８０．０°??２０４．９°?１５５．１°??＼?９０於■‘一、！??２２５．０°?１３５．０°??２４５－ｉ＾５＾ｙｘ＞＾ｉｉ４－９°??９。．〇。??２７０．０＾－．?．ｐＵｌ－ｉ—￣＿??屬黎??３１５．０°—７＾＾?４５?０°??３３５．１?°?＾１１＂?２４．９°??Ｘ］００。??圖２．２積分點方向??此外，如前文所提，剪脹引起的體應(yīng)變也是組成體應(yīng)變的一部分。這祌宏觀??體積應(yīng)變可以看做由微觀剪切機制下的無數(shù)微觀體積應(yīng)變所組成。基于虛功互補??理論，宏微觀下的虛功增量平衡方程可如下表示??＾?ｄ＾ｖｄ５ｐ?＝?２?Ｊｎ?Ｘ?＾?ｄ?＇?（ｎ）５ｐｄｆｉ?（２－５）??１２??

NAT1-F4在}_}(p幣.)平面的臨界狀態(tài)線

【參考文獻】：
期刊論文
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[2]一個基于細觀結(jié)構(gòu)的粗粒料彈塑性本構(gòu)模型[J]. 劉斯宏,邵東琛,沈超敏,王子健.  巖土工程學(xué)報. 2017(05)
[3]筑壩堆石料鄧肯-張模型參數(shù)確定方法的改進[J]. 劉大康,劉京茂,孔憲京,鄒德高.  水利與建筑工程學(xué)報. 2016(03)
[4]不同中主應(yīng)力條件下粗粒土應(yīng)力變形特性試驗研究[J]. 潘家軍,程展林,余挺,江洎洧,左永振,徐晗.  巖土工程學(xué)報. 2016(11)
[5]考慮級配和顆粒破碎影響的堆石料臨界狀態(tài)研究[J]. 蔡正銀,李小梅,韓林,關(guān)云飛.  巖土工程學(xué)報. 2016(08)
[6]基于狀態(tài)參數(shù)的筑壩粗粒土本構(gòu)模型[J]. 魏匡民,陳生水,李國英,傅中志.  巖土工程學(xué)報. 2016(04)
[7]考慮細觀單粒強度的堆石料破碎特性研究[J]. 遲世春,王峰,賈宇峰,李士杰.  巖土工程學(xué)報. 2015(10)
[8]球應(yīng)力和偏應(yīng)力對粗粒土變形影響的真三軸試驗研究[J]. 施維成,朱俊高,代國忠,盧曦.  巖土工程學(xué)報. 2015(05)
[9]筑壩土石料的統(tǒng)一廣義塑性本構(gòu)模型[J]. 朱晟,魏匡民,林道通.  巖土工程學(xué)報. 2014(08)
[10]紫坪鋪面板壩堆石料顆粒破碎試驗研究[J]. 孔憲京,劉京茂,鄒德高,付猛.  巖土力學(xué). 2014(01)

博士論文
[1]堆石料和接觸面彈塑性本構(gòu)模型及其在面板堆石壩中的應(yīng)用研究[D]. 劉京茂.大連理工大學(xué) 2015
[2]堆石料的顆粒破碎應(yīng)變及其數(shù)學(xué)模擬[D]. 孔德志.清華大學(xué) 2009
[3]考慮顆粒破碎的粗粒土本構(gòu)關(guān)系研究[D]. 賈宇峰.大連理工大學(xué) 2008



本文編號：3103467