【摘 要】
：
基于临界状态土力学框架,采用单应力变量法和双应力变量法非饱和土三剪强度准则,将原饱和土屈服函数中的屈服应力和破坏应力比分别替换成能反映土体饱和度影响的屈服应力和三剪破坏应力比,采用等量代换法和坐标平移法的三剪屈服函数推导出4种三剪弹塑性本构模型.所提本构模型能反映非饱和土全应力状态下土的强度区间效应、拉压强度差及黏聚力的影响.以南昌非饱和黏性土为研究对象,对所提4种模型分别做了试验参数确定、常规固结排水三轴试验验证和真三轴数值模拟分析.常规三轴试验结果表明,采用双应力变量相对单应力变量法的数值模拟结果相对
【机 构】
：
南昌大学建筑工程学院,南昌330031
论文部分内容阅读
基于临界状态土力学框架,采用单应力变量法和双应力变量法非饱和土三剪强度准则,将原饱和土屈服函数中的屈服应力和破坏应力比分别替换成能反映土体饱和度影响的屈服应力和三剪破坏应力比,采用等量代换法和坐标平移法的三剪屈服函数推导出4种三剪弹塑性本构模型.所提本构模型能反映非饱和土全应力状态下土的强度区间效应、拉压强度差及黏聚力的影响.以南昌非饱和黏性土为研究对象,对所提4种模型分别做了试验参数确定、常规固结排水三轴试验验证和真三轴数值模拟分析.常规三轴试验结果表明,采用双应力变量相对单应力变量法的数值模拟结果相对更接近试验结果,采用坐标平移法相对等量代换法的数值模拟结果相对更接近试验结果.真三轴数值模拟对比结果表明,采用双应力变量法相对单应力变量法所得剪应力和体应变也偏大.随着中间主应力影响系数b增大,4种本构模型的剪应力和体应变也会随之增大;其他条件不变时,基质吸力越大,剪应力也随之变大.
其他文献
在工程优化设计中,采用数值仿真模拟计算结构响应需耗费大量的时间和计算成本,给计算密集型的优化设计带来了巨大挑战,因此基于代理模型的序列优化设计方法得到了深入研究和广泛应用.对代理模型的序列优化方法框架进行了简要的概述;针对现有方法中存在的不足,发展了一类模型无关的混合加点准则,使优化循环过程中产生的新样本点分布在当前最小值邻域以及设计空间中交叉验证误差较大的区域,局部开发与全局搜索并行,能够更加准确地找到全局最优解;将发展的混合加点准则引入到代理模型优化框架中,并结合粒子群优化算法,提出了一种高效的代理模
大型地下空间结构影响地震波的传播使邻近地震动场发生变化.为研究地上结构地震响应受地下空间结构的影响程度,设计并开展了地下结构-土-地上结构体系(SSSI)和土-地上结构体系(SSI)振动台模型实验,对比研究了在6条不同卓越频率输入地震波下地上结构地震反应的变化规律.实验研究结果表明:地下空间结构影响邻近场地的动力特性,进而影响邻近结构的动力特性,导致SSSI体系的地上结构频率和场地基频均小于SSI体系.地下空间结构使运动相互作用增强而导致SSSI体系的箱基摇摆运动显著大于SSI体系.箱基的平动加速度、摇摆
为研究方钢管玄武岩纤维再生混凝土短柱的偏压性能,以再生粗骨料取代率、玄武岩纤维掺量、再生混凝土强度等级、偏心距为变化参数,设计并制作8个短柱试件,进行偏压静力加载试验.观察了试件破坏过程及形态,获取了荷载-位移、荷载-应变等重要关系曲线.分析了设计参数对试件承载力的影响趋势,建立了试件偏心受压的有限元分析模型,并建议了试件偏心受压承载力的设计计算方法.结果 表明:方钢管玄武岩纤维再生混凝土短柱受力过程均经历了弹性、弹塑性和塑性-下降阶段,所有试件荷载-柱中侧向挠度曲线形状较为相似,在达到峰值荷载之后,柱中
通过风洞测压试验,研究对比了设置扰流板前后,分离泡诱导下平屋盖表面风压特性的变化;基于此,分析了扰流板作用机理,并给出了扰流板的推荐倾角.研究了平屋盖表面风压分布及统计值的变化,结果表明:设置扰流板后,除迎风前缘附近,屋面平均和脉动风压均减小;分离区内风压偏度和峰度值显著降低,非高斯脉动特性减弱.探讨了扰流板对于顺风向和横风向风压相关特性的影响:顺风向风压相关性减弱;横风向风压相关性的减弱仅体现在迎风前缘附近.给出了平屋盖表面风荷载整体合力(矩)的变化,发现当扰流板倾角为0°、10°和20°时,整体合力均
完成了4个剪跨比为2.0的钢筋混凝土(RC)墙在恒定轴拉力和往复水平力作用下的拟静力试验,研究了RC剪力墙在拉弯受力下的破坏模式、滞回性能、承载力、刚度、变形能力和耗能等.试验结果表明:RC墙试件出现了两种破坏模式,包括弯曲-滑移破坏(竖向钢筋平均拉应力比ns=0.23～0.63)和弯曲破坏(ns0.91);轴拉力显著降低了RC墙的抗侧承载力、刚度和耗能能力,试件HSW4(ns=0.91)的承载力比试件HSWl(ns=0.23)的低41％;RC墙试件的极限位移角为1.3％～1.6％,大于GB 50010-
针对框架—自复位墙结构,将自复位墙假定为刚体,框架简化为多自由度体系,得到了“刚体—多自由度体系”简化分析模型,建立了地震激励下的运动方程,给出了相应的Simulink动态仿真模型.针对典型算例,在多条地震波激励下,分别采用该文提出的方法及ABAQUS有限元软件进行了弹性地震响应分析.总体上,二种方法得到的计算结果差别较小,表明该文所建立的简化分析模型具有较高的计算精度,同时具有很高的计算效率,能进一步应用于框架—自复位墙结构的抗震设计.
工程结构混合试验,将物理试验与数值模拟在线地联系在一起,可充分发挥物理试验和数值模拟各自的优势,在土木、汽车、航天、通信等工程领域得到了越来越多的应用.该文综述了近年来混合试验方法与应用的主要进展,梳理了关键科学与应用问题.关键科学问题包括逐步积分算法的非线性稳定性问题、加载系统的控制问题、非完整边界条件问题,应用瓶颈主要体现在混合试验通用软件还不够完善.对混合试验研究和现状的分析表明:高效稳定的数值分析方法、在线模型更新技术、加载系统与试件相互作用与控制等科学问题值得进一步研究;不同领域中的工程应用是推
为了解高强材料组合结构的受力性能,开展了7根高强钢管超高强混凝土(UHSC)轴压柱的整体稳定性能试验,探讨了长径比对其破坏模式、荷载-位移曲线、荷载-挠度曲线以及钢管应变等力学特征的影响.试验结果表明,长径比对高强钢管UHSC柱整体稳定性能的影响机理与普通钢管混凝土柱类似,但前者组成材料弹性比例高,更易发生突然的失稳弯曲.借助已验证的有限元模型,对稳定曲线开展截面参数分析.分析结果表明,以短柱轴压承载力为基准,对长细比进行正则化后,截面参数对稳定曲线的影响可以忽略不计.以此正则长细比为自变量提出的稳定系数
建筑物周边风致积雪是冬季多雪大风地区最常见的自然灾害之一.由于风吹雪的机理复杂,虽然数值模拟方法近几年取得了丰硕的成果,但是仍缺乏在稳定风雪条件下的广泛验证,限制了其预测方法的进一步提升和推广.为了揭示风速和持续时间对立方体周边积雪演化过程的影响,该文在西北严寒地区的稳定吹雪条件下,对不同风速下立方体模型周边不同时刻的积雪深度进行实测.讨论了不同工况下堆积区域最大积雪深度、积雪剖面的变化以及立方体迎风区两侧的积雪堆积形态.结果 表明:在不同工况下,立方体周边风致积雪均在迎风和背风壁面处堆积,在模型前缘和后
为研究不等跨布置下RC空间梁-板结构抗连续倒塌能力,利用有限元软件ABAQUS建立在关键柱失效下空间框架结构精细化模型,通过Pushdown分析方法对试验子结构进行数值模拟.分析关键柱失效位置、梁板参数、楼板的损伤性能以及梁端截面内力对倒塌能力的影响.分析结果显示:内柱失效工况下楼板能提供承载力的40％～50％,边柱失效工况下楼板能提供20％～30％的承载力,角柱失效工况下楼板能提供15％～25％的承载力;梁跨度越大,柱失效后结构承载力越低,等跨设计的结构较不等跨设计受力存在“滞后性”,且横向约束对无板结