张立:气体封闭的非饱和土本构模型研究论文

张立:气体封闭的非饱和土本构模型研究论文

本文主要研究内容

作者张立(2019)在《气体封闭的非饱和土本构模型研究》一文中研究指出:非饱和土是由固、液、气三相组成的多相混合介质,当土体饱和度较高或者在不排水条件下,土中的气体可以视为处于封闭状态。现有研究表明,封闭气体的存在会影响土体的内部结构,进而影响土体的力学行为。本文对气封闭的非饱和土进行了研究,探讨了封闭气体的存在对土体性质的影响,建立了气体封闭的非饱和土本构模型,主要研究成果为:(1)土体中的气体处于封闭状态时可用统一的气压值来表述土中的气压。土体发生变形或土体中产生气体会导致封闭气体的气压不断增加,但是气压值客观上存在着上限,不会无限制的增长,并可以通过土体的PSD曲线对该上限进行估计。利用估计的气压上限对现有的气相硬化的模型进行修正,在模型中考虑气压上限的影响,当气压到达上限值时,气压不再增大,气相硬化作用消失。(2)考虑封闭气体对土体的内部结构的影响,建立了气体封闭的非饱和土本构模型。考虑封闭气体对土体内部结构的影响,定义损伤参数及封闭气体影响系数,采用平均骨架有效应力及修正吸力作为应力变量,塑性体应变及塑性饱和度变化作为硬化参数,考虑固—液耦合作用,通过推导得到了增量形式的应力—应变关系式,建立了气体封闭的非饱和土本构模型。(3)采用Matlab编程实现了模型的数值计算功能,通过数值验证及模型预测,得到如下结论:1)对于含有封闭气体的土体而言,首次放气对土体的变形影响最为明显,首次放气可以破坏土体原有结构,降低封闭气体的影响。当土体充分放气后,气体回聚及再次排放对土体的性质影响不大;2)在加卸载过程中,考虑封闭气体影响的土体由于其先期固结压力变小会更早的发生屈服,产生较大的塑性变形,导致土体原有结构会遭到破坏,降低封闭气体的影响。当外荷载大于不考虑封闭气体影响的土体先期固结压力时,原有土体中形成的大气泡结构将完全破坏,封闭气体的影响几乎可以忽略;3)干湿循环过程中饱和度的变化对含封闭气体的土体结构的影响不大,导致土体结构破坏的原因是净应力的增加导致固相发生屈服,产生了塑性变形。

Abstract

fei bao he tu shi you gu 、ye 、qi san xiang zu cheng de duo xiang hun ge jie zhi ,dang tu ti bao he du jiao gao huo zhe zai bu pai shui tiao jian xia ,tu zhong de qi ti ke yi shi wei chu yu feng bi zhuang tai 。xian you yan jiu biao ming ,feng bi qi ti de cun zai hui ying xiang tu ti de nei bu jie gou ,jin er ying xiang tu ti de li xue hang wei 。ben wen dui qi feng bi de fei bao he tu jin hang le yan jiu ,tan tao le feng bi qi ti de cun zai dui tu ti xing zhi de ying xiang ,jian li le qi ti feng bi de fei bao he tu ben gou mo xing ,zhu yao yan jiu cheng guo wei :(1)tu ti zhong de qi ti chu yu feng bi zhuang tai shi ke yong tong yi de qi ya zhi lai biao shu tu zhong de qi ya 。tu ti fa sheng bian xing huo tu ti zhong chan sheng qi ti hui dao zhi feng bi qi ti de qi ya bu duan zeng jia ,dan shi qi ya zhi ke guan shang cun zai zhao shang xian ,bu hui mo xian zhi de zeng chang ,bing ke yi tong guo tu ti de PSDqu xian dui gai shang xian jin hang gu ji 。li yong gu ji de qi ya shang xian dui xian you de qi xiang ying hua de mo xing jin hang xiu zheng ,zai mo xing zhong kao lv qi ya shang xian de ying xiang ,dang qi ya dao da shang xian zhi shi ,qi ya bu zai zeng da ,qi xiang ying hua zuo yong xiao shi 。(2)kao lv feng bi qi ti dui tu ti de nei bu jie gou de ying xiang ,jian li le qi ti feng bi de fei bao he tu ben gou mo xing 。kao lv feng bi qi ti dui tu ti nei bu jie gou de ying xiang ,ding yi sun shang can shu ji feng bi qi ti ying xiang ji shu ,cai yong ping jun gu jia you xiao ying li ji xiu zheng xi li zuo wei ying li bian liang ,su xing ti ying bian ji su xing bao he du bian hua zuo wei ying hua can shu ,kao lv gu —ye ou ge zuo yong ,tong guo tui dao de dao le zeng liang xing shi de ying li —ying bian guan ji shi ,jian li le qi ti feng bi de fei bao he tu ben gou mo xing 。(3)cai yong Matlabbian cheng shi xian le mo xing de shu zhi ji suan gong neng ,tong guo shu zhi yan zheng ji mo xing yu ce ,de dao ru xia jie lun :1)dui yu han you feng bi qi ti de tu ti er yan ,shou ci fang qi dui tu ti de bian xing ying xiang zui wei ming xian ,shou ci fang qi ke yi po huai tu ti yuan you jie gou ,jiang di feng bi qi ti de ying xiang 。dang tu ti chong fen fang qi hou ,qi ti hui ju ji zai ci pai fang dui tu ti de xing zhi ying xiang bu da ;2)zai jia xie zai guo cheng zhong ,kao lv feng bi qi ti ying xiang de tu ti you yu ji xian ji gu jie ya li bian xiao hui geng zao de fa sheng qu fu ,chan sheng jiao da de su xing bian xing ,dao zhi tu ti yuan you jie gou hui zao dao po huai ,jiang di feng bi qi ti de ying xiang 。dang wai he zai da yu bu kao lv feng bi qi ti ying xiang de tu ti xian ji gu jie ya li shi ,yuan you tu ti zhong xing cheng de da qi pao jie gou jiang wan quan po huai ,feng bi qi ti de ying xiang ji hu ke yi hu lve ;3)gan shi xun huan guo cheng zhong bao he du de bian hua dui han feng bi qi ti de tu ti jie gou de ying xiang bu da ,dao zhi tu ti jie gou po huai de yuan yin shi jing ying li de zeng jia dao zhi gu xiang fa sheng qu fu ,chan sheng le su xing bian xing 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自北京交通大学的张立,发表于刊物北京交通大学2019-09-27论文,是一篇关于非饱和土论文,含气土论文,气压论文,封闭气体论文,本构模型论文,北京交通大学2019-09-27论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自北京交通大学2019-09-27论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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