黄土湿载结构性本构模型的数值实现

doi:10.11988/ckyyb.20140501

长江科学院院报 ›› 2016, Vol. 33 ›› Issue (2): 74-79.DOI: 10.11988/ckyyb.20140501

黄土湿载结构性本构模型的数值实现

罗爱忠^1,2, 邵生俊², 陈昌禄^1,2, 方娟^1,2

1.毕节学院土木建筑工程学院,贵州毕节 551700;
2.西安理工大学岩土工程研究所,西安 710048

收稿日期:2014-06-20 出版日期:2016-02-01 发布日期:2016-02-17
作者简介:罗爱忠(1980-),男,贵州毕节人,副教授,博士,研究方向为岩土力学与岩土工程防灾减灾与防护,(电话)15885302518(电子信箱)aizhongluo@126.com。
基金资助:
国家自然科学基金项目(41272320);贵州省自然科学基金项目(LKB201213);贵州省教育厅自然科学重点项目(2013179)

Numerical Validation of Structural Constitutive Relationship of Loess with Moisture and Loading

LUO Ai-zhong^1,2 , SHAO Sheng-jun² , CHEN Chang-lu^1,2 , FANG Juan^1,2

1.School of Civil Engineering and Architecture, Bijie University, Bijie 551700, China;
2.Institute of Geotechnical Engineering, Xi’an University of Technology, Xi’an 710048, China

Received:2014-06-20 Online:2016-02-01 Published:2016-02-17

摘要/Abstract

摘要： 在已提出的黄土湿载结构性本构模型的基础上,通过对天然黄土应力应变特性的数值模拟及数值模拟结果与黄土的试验结果对比,分析了结构性黄土的应力应变关系特征。研究结果表明:所提出的黄土湿载结构性本构模型在描述饱和重塑黄土的力学特性方面与修正剑桥模型具有相同的特性;模型仍然能够模拟具有不同含水率的重塑黄土的宏观力学反应;更重要是所建议的模型在模拟天然结构性黄土的力学特性方面,相对于剑桥模型及修正剑桥模型,具有明显的优势,更能对实验室所试验的天然结构性黄土的宏观力学特性给出准确的描述。通过黄土常规三轴实验室试测结果的对比分析,论证了所提出的黄土的湿载结构性本构模型的合理性和准确性。

关键词: 黄土, 结构性, 增湿和加载, 力学特性, 本构模型, 试验验证

Abstract: In this paper we propose a structural constitutive model of loess with moisture and loading. On this basis, we analyse the stress-strain relationship of structural loess by comparing the numerical simulation result with measured result of natural loess. Results show that the model has the same features with Modified Cambridge model in describing saturated remodeled loess. The model could also simulate the macro-mechanics properties of remodeling loess with different water contents. Moreover, it is obviously superior to Cambridge model or Modified Cambridge model in describing the macro-mechanical properties of natural structural loess in laboratory. Finally we validate the rationality and accuracy of the model by comparing model results with conventional triaxial test results.

Key words: loess, structural, moisture and loading, mechanical characteristics, constitutive model, experimental verification

中图分类号:

TU47

罗爱忠, 邵生俊, 陈昌禄, 方娟. 黄土湿载结构性本构模型的数值实现[J]. 长江科学院院报, 2016, 33(2): 74-79.

LUO Ai-zhong , SHAO Sheng-jun , CHEN Chang-lu , FANG Juan. Numerical Validation of Structural Constitutive Relationship of Loess with Moisture and Loading[J]. JOURNAL OF YANGTZE RIVER SCIENTIFIC RESEARCH INSTI, 2016, 33(2): 74-79.

[1]	李永靖, 程耀辉, 文成章, 胡硕, 尚昀郅, 宋洋. 基于Weibull分布的煤矸石对混凝土断裂损伤特性的影响[J]. 长江科学院院报, 2024, 41(3): 134-141.
[2]	常洲, 晏长根, 安宁, 兰恒星, 石玉玲, 包含, 许江波. 干湿循环作用下原状黄土渗透性及其对土-水特征曲线的影响[J]. 长江科学院院报, 2024, 41(1): 143-150.
[3]	王智超, 彭柱, 彭峰, 闫实. 聚氨酯固化钙质砂物理力学特性[J]. 长江科学院院报, 2024, 41(1): 107-113.
[4]	张琬, 丁九龙, 李波, 陈泽一, 薛一峰, 赵玮. 秸秆纤维加筋黄土三轴剪切特性试验[J]. 长江科学院院报, 2024, 41(1): 136-142.
[5]	童立红, 伍冰妮, 吴琳琳, 徐长节. 砂岩应变相关变形损伤本构理论及试验研究[J]. 长江科学院院报, 2023, 40(8): 105-111.
[6]	张婧镁, 向升, 汤荣才, 王群, 鞠小明. 城门洞型输水隧洞明满流计算与试验[J]. 长江科学院院报, 2023, 40(6): 107-113.
[7]	柳松涛, 石小涛, 孙双科, 李广宁, 陈里, 张立胜, 谭均军, 杨文俊. 竖缝式鱼道180°转弯段隔板布置与水力特性[J]. 长江科学院院报, 2023, 40(4): 88-94.
[8]	于永堂, 朱建民, 郑建国, 徐文涛, 张龙, 黄晓维. 黄土钻孔剪切特性影响因素分析[J]. 长江科学院院报, 2023, 40(4): 100-106.
[9]	杨振, 亓宪寅, 冯梦瑶, 王胜伟, 付鹏. 基于声发射和DIC特征的层状复合岩石力学损伤试验及模型研究[J]. 长江科学院院报, 2023, 40(4): 119-126.
[10]	宋佳, 白杨, 王小林. 基于深度学习的黄土干湿循环损伤分析[J]. 长江科学院院报, 2023, 40(2): 87-94.
[11]	郅彬, 王成, 王尚杰, 李曾乐, 白鹤. 基于Weibull分布的高温结构性黄土统计损伤本构模型[J]. 长江科学院院报, 2023, 40(12): 118-125.
[12]	王磊, 王远鹏, 秦越, 苏宏明. 含初始损伤冻结砂岩动态破坏机理及损伤本构关系[J]. 长江科学院院报, 2022, 39(9): 84-89.
[13]	王小婵, 郅彬, 刘恩龙, 熊凯成, 王番. 自重湿陷性黄土地基预钻孔浸水处理的可靠度设计方法[J]. 长江科学院院报, 2022, 39(9): 109-117.
[14]	郑洁, 郑红卫, 王菁莪. 非饱和黄土弹性模量与饱和度关系模型研究[J]. 长江科学院院报, 2022, 39(9): 118-123.
[15]	钟志辉, 杨光华, 张玉成, 温勇, 官大庶. 广义位势理论本构模型的开发和验证[J]. 长江科学院院报, 2022, 39(7): 87-92.

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