基于三剪應(yīng)力統(tǒng)一強(qiáng)度理論的角隅模型及該理論在空間土壓力計(jì)算中的研究

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1、分類(lèi)號(hào):TU43210710-2015221132專(zhuān)業(yè)碩士學(xué)位論文基于三剪應(yīng)力統(tǒng)一強(qiáng)度理論的角隅模型及該理論在空間土壓力計(jì)算中的研究孫世界導(dǎo)師姓名職稱(chēng)高江平教授專(zhuān)業(yè)學(xué)位類(lèi)別申請(qǐng)學(xué)位類(lèi)別碩士交通運(yùn)輸工程及領(lǐng)域名稱(chēng)論文提交日期2018年4月16日論文答辯日期2018年5月14日學(xué)位授予單位長(zhǎng)安大學(xué)StudyontheThree-ShearUnifiedStrengthTheoryinSmoothRidgeModelandtheTheory’sApplicationinSpaceEarthPressureAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandida

2、te:SunShijieSupervisor:Prof.GaoJiangpingChang’anUniversity,Xi’an,ChinaI摘要三剪應(yīng)力統(tǒng)一強(qiáng)度理論作為一種全新的理論研究成果,其內(nèi)容極其豐富,提出的學(xué)術(shù)觀點(diǎn)具有超前性,具有深入探究的價(jià)值。該理論從菱形十二面體模型出發(fā),綜合考慮了單元體每個(gè)面上的剪應(yīng)力和正應(yīng)力對(duì)材料破壞的影響,不僅包含了中間主應(yīng)力?效應(yīng),同時(shí)也考慮了最小主剪應(yīng)力的影響,這是雙剪統(tǒng)一強(qiáng)度理論所缺乏的,因而2更具廣泛的適用性和靈活性。本文針對(duì)三剪應(yīng)力統(tǒng)一強(qiáng)度理論在彈塑性分析中存在的問(wèn)題,提出了相應(yīng)的解決辦法,同時(shí)將其引入有限長(zhǎng)度擋土墻土壓力計(jì)算中,所得結(jié)果

3、較傳統(tǒng)理論更具優(yōu)越性。取得的主要成果如下:(1)全面地介紹了強(qiáng)度理論、巖土本構(gòu)關(guān)系及空間土壓力領(lǐng)域的發(fā)展成果,突出了三剪應(yīng)力統(tǒng)一強(qiáng)度理論的優(yōu)越性。(2)詳細(xì)地總結(jié)了三剪應(yīng)力統(tǒng)一強(qiáng)度理論,繪出了各種子午面上的屈服極限線并通過(guò)一則實(shí)例驗(yàn)證了其優(yōu)點(diǎn)。(3)三剪應(yīng)力強(qiáng)度理論表達(dá)式為線性,故在?平面屈服跡線存在角點(diǎn),會(huì)導(dǎo)致塑性流動(dòng)方向不唯一。為此本文提出了三剪應(yīng)力強(qiáng)度理論角隅模型,它處處圓滑可導(dǎo),并且與原理論擬合程度很好,順利地解決了上述問(wèn)題。(4)為了將三剪應(yīng)力強(qiáng)度理論角隅模型應(yīng)用于計(jì)算機(jī)有限元程序,依據(jù)塑性增量理論推導(dǎo)出了關(guān)聯(lián)流動(dòng)和非關(guān)聯(lián)流動(dòng)法則下的彈塑性剛度矩陣。(5)將三剪應(yīng)力統(tǒng)一強(qiáng)度

4、理論引入了空間土壓力計(jì)算,給出了空間土壓力計(jì)算公式。最終得出采用三剪應(yīng)力統(tǒng)一強(qiáng)度理論進(jìn)行工程設(shè)計(jì)更能發(fā)揮材料的強(qiáng)度潛力,提高擋土墻穩(wěn)定性,節(jié)省工程造價(jià)。關(guān)鍵詞:三剪應(yīng)力統(tǒng)一強(qiáng)度理論;角隅模型;彈塑性矩陣;抗剪強(qiáng)度;空間土壓力AbstractThethree-shearstressunifiedstrengththeory,asabrand-newtheoreticalresearchachievement,isextremelyrichincontent.Theacademicviewpointproposedbreaksthroughthebarriersoftheexisting

5、theoreticalframeworkandhasin-depthexplorationvalue.Thetheoryisbasedonthetwinshearunifiedstrengththeory.Basedontherhombicdodecahedronmodel,theeffectsofshearstressandnormalstressoneachsideofthemodelonthematerialdamageareconsidered,includingnotonlytheintermediateprincipalstresseffect,butalsotheThe

6、influenceoftheminimumprincipalshearstressisalsoincluded,whichisexactlywhatthedoublesheartheorylacks,andthereforehasmoreextensiveflexibilityandapplicability.Inthispaper,accordingtotheproblemsexistinginthefiniteelementelastoplasticanalysisofthethree-shearunifiedstrengththeory,thecorrespondingsolu

7、tionsareproposed.Atthesametime,itisappliedtothefinitelengthretainingwallearthpressurecalculation,andtheresultsarecomparedwiththetraditionaltheory.Themainresultsachievedareasfollows:(1)Thedevelopmentresultsofthefieldofstrengththeor

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