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《考慮應(yīng)力路徑的黏土彈塑性固結(jié)問題的耦合分析方法》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第27卷第2期巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)Vol.27No.22008年2月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringFeb.，2008考慮應(yīng)力路徑的黏土彈塑性固結(jié)問題的耦合分析方法1212程濤，王靖濤，晏克勤，李國成(1.黃石理工學(xué)院土木建筑工程學(xué)院，湖北黃石4350032.華中科技大學(xué)土木工程與力學(xué)學(xué)院，湖北武漢430074)摘要：提出多路徑條件下黏土的彈塑性固結(jié)問題的簡化耦合分析方法。基于數(shù)值建模方法建立不同初始固結(jié)條件下的黏土彈塑性本構(gòu)關(guān)系，并結(jié)合Biot固結(jié)理論，
2、建立該類問題的增量形式控制方程。將增量化的擴(kuò)散方程簡化為Poisson方程，由于模型可以提供每一增量步下的體變量Δε作為右端項(xiàng)，故在方程中可直接耦合土的變形場和vp孔隙水壓力場，因而比傳統(tǒng)的擴(kuò)散方程更為精確，求解過程比Biot方程更為簡單，且可以考慮體應(yīng)變?chǔ)排c剪應(yīng)變vpε之間的相互作用。推導(dǎo)出該P(yáng)oisson方程孔壓基本解，建立此類流–固耦合問題的半解析半數(shù)值解答體系，實(shí)現(xiàn)從建立本構(gòu)關(guān)系到固結(jié)問題數(shù)值模擬的完全數(shù)值化。通過2種不同應(yīng)力路徑下的固結(jié)算例對(duì)比分析表明，該方法簡單有效，并能考慮土的應(yīng)力路徑、荷載作
3、用域等條件對(duì)地基水平位移、沉降變形及孔壓變化的影響，特別是應(yīng)力路徑對(duì)固體域變形場的影響。關(guān)鍵詞：數(shù)值方法；本構(gòu)模型；彈塑性固結(jié)理論；半解析半數(shù)值方法；平面應(yīng)變；應(yīng)力路徑；黏土中圖分類號(hào)：O242；TU433文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000–6915(2008)02–403–07COUPLINGANALYSISMETHODFORELASTOPLASTICCONSOLIDATIONOFCLAYCONSIDERINGSTRESSPATHS1212CHENGTao，WANGJingtao，YANKeqin，LIGu
4、ocheng(1.SchoolofCivilEngineering，HuangshiInstituteofTechnology，Huangshi，Hubei435003，China；2.CollegeofCivilEngineeringandMechanics，HuazhongUniversityofScienceandTechnology，Wuhan，Hubei430074，China)Abstract：Asimplifiedcouplinganalysismethodforelastoplasticco
5、nsolidationproblemofclayunderdifferentstresspathsispresented.AnelastoplasticconstitutivemodelofclayisconstructedondifferentinitialconditionsbasedonnumericalmodelingmethodanditcanbeadoptedwithBiotconsolidationtheory.Thentheincrementalgoverningpartialdiffere
6、ntialequationsareestablishedforplanestrainconsolidationproblem.Basedontheconstitutivemodels，aPoissonequationforporewaterpressureisderivedandthebasicsolutionisobtained.BecausethevolumetricstrainΔεcanbeacquiredastherighttermoftheequationbytheconstitutivemode
7、lvstraightly；thedeformationfieldofsoilskeletonandporewaterpressurefieldarecoupleddirectly.ThusthePoissonequationismoreaccuratethantheclassicdiffusionequationanditiseasierforsolvingthantheBiotppfunctions.Moreover，theinteractionbetweenthevolumetricstrainεand
8、shearstrainεisconsidered.Avsemi-analyticalandsemi-numericalmethodforthenonlinearconsolidationequationswiththecouplingfluid-solidissueispresentedanditsfiniteelementprogramisgiven.Moreover，asystematicnumericala
