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《非飽和土本構(gòu)關(guān)系及變形計(jì)算》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、第28卷第2期巖土工程學(xué)報(bào)Vol.28No.22006年2月ChineseJournalofGeotechnicalEngineeringFeb.,2006非飽和土本構(gòu)關(guān)系及變形計(jì)算12111殷宗澤，周建，趙仲輝，袁俊平，張坤勇（1．河海大學(xué)巖土工程研究所，江蘇南京210098；2.浙江大學(xué)巖土工程研究所，浙江杭州310027）摘要：總結(jié)了非飽和土本構(gòu)模型當(dāng)前研究的新進(jìn)展，包括彈性模型、巴塞羅那模型的各種改進(jìn)，其它形式包含吸力的應(yīng)力變量模型、膨脹土彈塑性模型、損傷力學(xué)模型、熱力學(xué)模型、浸水變形計(jì)算模型等。同時(shí)總結(jié)了這些模型用于有限元
2、計(jì)算時(shí)所要解決的問(wèn)題，包括吸力的確定、矩陣的形成等。關(guān)鍵詞：非飽和土；本構(gòu)關(guān)系；有限元計(jì)算中圖分類(lèi)號(hào)：TU44文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000–4548(2006)02–0137–10作者簡(jiǎn)介：殷宗澤(1937–)，男，江蘇海安人，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事土體本構(gòu)關(guān)系、土工數(shù)值分析等方面的研究工作。Constitutiverelationsanddeformationcalculationforunsaturatedsoils12111YINZong-ze，ZHOUJian，CHIUCF，YUANJun-ping，ZHANGKun
3、-yong(1.GeotechnicalResearchInstituteofHohaiUniversity,Nanjing210098,China;2.InstituteofGeotechnicalEngineering,ZhejiangUniversity,Hangzhou310027,China)Abstract:Thestateoftheartintheconstitutiverelationsforunsaturatedsoilswassummarized,includingelasticmodels,Barcelonae
4、lastic-plasticmodelanditsvariousmodifiedforms,modelsusingsuctionasstressvariables,elastic-plasticmodelsforexpansivesoils,damagemodels,thermo-mechanicalmodelsandmodelsforwettinginduceddeformation.Theproblemsrelatedtotheimplementationofthesemodelsinthefiniteelementanalys
5、iswerealsopresented,includingdeterminationofsuctionandmatrixformulation.Keywords:unsaturatedsoils;constitutiverelations;finiteelementanalysis0引言[Cσ]是通常的應(yīng)力應(yīng)變?nèi)岫染仃?，但它隨水分而變化。飽和土的變形主要受應(yīng)力影響，其本構(gòu)關(guān)系是指用變量吸力s反映土中水分，[]Cσ應(yīng)隨吸力s變化。[Cs]應(yīng)力–應(yīng)變關(guān)系。非飽和土的變形除了受應(yīng)力影響外，表示吸力與應(yīng)變關(guān)系的柔度矩陣，它應(yīng)隨應(yīng)力變化。還與
6、土體中水分含量有關(guān)，非飽和土的本構(gòu)關(guān)系是指由應(yīng)力引起的變形與由吸力引起的變形之間存在耦合應(yīng)力、水分與應(yīng)變的關(guān)系。土體中水分的變化對(duì)變形關(guān)系。非飽和土本構(gòu)模型就是要提出[]Cσ和[Cs]矩陣的影響包含兩層意思。的確定方法，包括所含參數(shù)的確定方法。(1)由水分變化直接引起的變形。如水分蒸發(fā)導(dǎo)致土體變干，體積收縮；相反，土體吸水后膨脹，引1飽和度和吸力起體積增加（有些土吸水后收縮，如濕陷性黃土）。在本構(gòu)模型中用什么物理量反映水分變化對(duì)變(2)水分的變化引起土體強(qiáng)度的變化和硬軟的差形的影響，有兩種選擇：①飽和度或含水率；②吸力。異，從而影響
7、變形。即使軟粘土?xí)窀珊笠矔?huì)很硬，施分別討論如下。加相同荷載所產(chǎn)生的變形就會(huì)減小。因此非飽和土的1.1飽和度（或含水率）本構(gòu)模型要能反映應(yīng)力和水分變化對(duì)變形的影響，且浸水變形是土體由初始飽和狀態(tài)（SS=）到飽rr0關(guān)于水分的影響又要能反映這兩方面的變形性狀。和狀態(tài)（S=100%）的變形量。可通過(guò)浸水前后壓縮r非飽和土應(yīng)變可認(rèn)為由兩部分組成，即系數(shù)或彈性模量與泊松比的不同來(lái)反映。它又與應(yīng)力{??+ε}＝{εεσ}{?s}，(1)狀態(tài)有關(guān)，目前大多通過(guò)試驗(yàn)建立浸水變形隨應(yīng)力狀式中{}?εσ和{?εs}分別為應(yīng)力和水分引起的應(yīng)變。態(tài)變化的經(jīng)
8、驗(yàn)公式，應(yīng)用時(shí)根據(jù)實(shí)際應(yīng)力狀態(tài)用經(jīng)驗(yàn){??εσσ}＝[C]{σ}，(2)───────{??εss}＝[Cs]{}。(3)收稿日期：2005–06–21138巖土工程學(xué)報(bào)2006年公式計(jì)算，如一維問(wèn)題中黃土的濕陷系數(shù)，膨脹土的和土的應(yīng)
