岩土与结构非线性有限元讲座三

岩土与结构非线性有限元分析(第2讲）11.6岩土非线性弹性模型1.6.1Duncan-Chang模型应用常规三轴压缩试验（（轴向应变）所得一组试验曲线（＝常数），找出其共同的数学公式，导出切线弹模Et；并结合试验所得的体积应变与的关系曲线，导出泊松比，即模型(1969年)。岩土工程界广泛使用的模型。1980年，Duncan和Wong等人发现不完善，改用压缩模量Kt，即模型（修正的Duncan－Chang模型）。21.6岩土非线性弹性模型1.公式a．建议：（

b．31.6岩土非线性弹性模型实际破坏时的有侧限抗压强度为，达不到，两者之间的破坏比Rf，即Rf=，并认为Rf与无关。因此：

41.6岩土非线性弹性模型c．随着的改变，试验曲线不同，但这些曲线均可用上式表示，同时Pa

为大气压

n＝0.2～1.0或

切线模量

51.6岩土非线性弹性模型按照莫尔—库仑破坏准则，有则

所以卸荷和重复加荷时弹模：

61.6岩土非线性弹性模型d.泊松比，，

F71.圈6岩土驰非线岩性弹游性模累型或81.服6岩土删非线肆性弹青性模赛型e.E-僚K或E-还B模型m=亦0.组0~圾1.蜘0，.鸭E-歼K模添型的漏弹塑望性矩搂阵91.庄6岩土靠非线歪性弹达性模赏型f.适用敞性适用鞭于粘件、砂秒性土笛，不龟适用腰于密揪砂、高严重锹超固汇结土驳；可利娱用常慎规三甩轴剪降切试扒验确业定参局数；不适搬用荷锹载太获大的渔条件魔，没禾有考赶虑剪富胀和窝应力盟路径持问题浆；时，Ei,Kt均为畜零，爪与实糊际不熟符；因此停，>前期粥固结双压力死时，用按上赖式计坡算；≤前期灾固结获压力宫，将捡前期月固结巾压力上代替遣即可眯。101.狡6.体3姓K期-G模型茶（Do闸ma区sc神hu狂k-牵Va主ll绸ia情pp节an模型)依据休：①以K、G为基派本参溜数；②压缩重为半狭对数美曲线貌，剪蕉切为畅双曲针线公式弹性丈分析雾：1.苗6岩土乞非线涌性弹苹性模薄型111.蓝6岩土沈非线耐性弹顷性模举型当辱时：压缩醒：剪切场：，，121.男6岩土岛非线洁性弹奖性模尽型3参数候确定，磁，A，B及没，碧由三捷向等轰压固拐结试犬验得筒到。①在静鹅水压与下p=然=叨=作用炎下压各缩固弓结，扫求得奔关只系曲召线：=>纸,②由三效轴压的缩排过水固启结试等验（p闻=c蚕on架st）确历定G。131.率6岩土月非线宇性弹蜡性模勤型另一嫂种方塌法：141.妈6岩土构非线封性弹纵性模隆型讨论某：①谋E、你确脖定较K-隐G难，杜特别慰是泊筹松比盗；②同时都采用既压缩围和剪裙切试羊验结妙果，损比只历采用团剪切猾试验骄结果求更合我理，铁但在烂推导峡时，他假设p为常漆数与售推导分时时假设乏不变畏一样屯，不郑合理挥。151.务6岩土眼非线独性弹旋性模立型1.咳6.孙4南水勒模型1．问朗题的瓜提出①沈珠价江将Do伞ma叨sc系ha怠k模型任推广差，将男剪切叨曲线雹写成窜双曲订线：C=话b时：161.朋6岩土累非线挺性弹就性模寸型②既可霞用于唐硬化脱岩土民，也滩可适灾用于夹软化吩岩土打，如惹超固文结土描和岩喘石等异。③考虑也剪胀鉴现象蓝：式中沙，毒为设等向压缩常体应盯变；为剪径切产钢生的肠体积予应变哪；为抗辅拉强江度；a、b、c、d、e是p的函窄数。171.惑6岩土束非线旨性弹竞性模向型2．Kt、Gt的确社定讨论沾：①具有双硬化拥、软玻化、斯剪胀去特征拒，适争用性踩广（慎正常蜜固结惑土，蛮超固搜结土鬼以及月岩石穷等）哭；②模型赴参数察确定乱复杂现，试拿验种扭类（规剪切宰、压颗缩）扇不增窗加。181.钩7岩土盲弹塑责性静秒力模偷型1.互7.惹1模型忽选择棵与分目类1.岩土那弹塑窑性模尖型包侨含三燥方面回内容纯：建投模理转论、衬屈服陪条件谦、计宫算参挣数2.模型邀选择瞧与岩胜土工夫程类悦型1）理缺想弹希塑性叔模型适用吴于对横塑性林区分狱布大链小的踢计算核精度字要求喘较高厕，而袜对位犹移计暴算精拨度较址低的挑工程泼项目研：如拆边坡怖滑移变和地抱下工廊程.2）弹妻塑性隆硬化/软化嚼模型适用说于对请位移突精度促高的渠工程每项目今，如发变形仅控制窃分析吴、渐昌近性放破坏爷、软竹土工休程等狂。191.辞7岩土亏弹塑勒性静掀力模恰型3.分类1）基肚于传尖统塑欢性力琴学的切单屈忠服面狮模型单纯筑的剪酬切屈切服面怒：理主想弹既塑性扁模型单纯否的体亲积屈奶服面渗：剑沉桥模渔型剪切重屈服联面和要体积盲屈服贫面的巨一部吸分共贴同组厦成封畜闭型元屈服慢面：乌出现掌过大内的剪繁胀现遗象2）对筋传统约塑性亏力学咽作某滴些局找部修核正的贸模型采用就非关价联流图动法艺则：贿修正骡计算温中过激大的施剪胀障，塑捎性势顷面是皂假定帽的，挠有主斑观性采用其双屈待服面忽与多顿重屈易服面厨模型卸，但数用关掀联流墨动法秀则3）基繁于广宇义塑帜性力棚学的锁多重弊屈服披面模群型各屈委服面纷与相童应的奸塑性购势面醒对应放，具们有较叨好的骂计算绞精度损，也臂不会气出现不过大拉的剪懂胀现限象，蛇有发油展前社途。悉如“使南水煎”双遥屈服宿面模肆型，升三重只屈服药面模访型根据住岩土差种类寸与应课力路握径的递不同尊而采筋用不布同的飞屈服奋条件衫。201.两7岩土才弹塑献性静忧力模锄型1.技7.团2剑桥带模型舟（Ca罢mb兴ri立dg牵e初Mo奥de笑l）1.概述Ko兼sc伴oe及其分同事中于19场63年提帅出基于籍正常划固结蓝土和伤超固签结土光试样岂的排个水和絮不排保水三吐轴试温验,提出用了土肉体临徐界状德态的收概念引入功加工挪硬化腿原理港和能鞠量方针程考虑横土的豪塑性风体积本变形2.模型基于饼传统裤塑性绿位势介理论,采用循单屈帜服面秤和关祝联流仗动法舟则，叹屈服敬基于动能量仙理论嘱得出逐的，锯而非恰大量街的试寻验。211.叔7岩土阁弹塑疲性静概力模间型（1）临无界状本态面喘与临哥界状胶态线正常乱固结岔的饱玻和重臂塑粘品土的鉴孔隙录比e与p,租q之间样存在目一种抱固定移的关坛系，茎这种微关系每在p-骗q-冷e空间帜上得质到一桐个面宝，即迈临界序状态毙面。在e-仍p平面巴中，练的试篮验条拜件下脾有原户始各忧向等是压固放结线匠（VI骂CL）。在增学加垂途直偏柿压力快直到婚土样愤破坏隔。可姻绘出苗不同晴的应懒力－慨应变零关系怒。围眼压pc越高拣，q值也咏越大艇。22当土宝体发雀生很始大剪交切变焦形时狂，空桂隙比e保持准不变滤，土充体达寇到破日坏状口态。武（无视论是扮排水责，还泊是不喝排水除试验沈均如徒此）铅。这缠种状哗态线脑称为依临界粒状态志线（CS喝L）。231.湿7岩土盐弹塑败性静青力模爬型VI墓CL线：CS趋L：(2虾)弹性间能与牙塑性241.政7岩土候弹塑速性静肢力模卡型由各潮向等照压固峡结试莫验中逐回弹益曲线子确定稠弹性沟体积圣变形dWe：式中:誓k－膨哭胀系五数，回弹隆曲线所的斜恨率。设隙，蓬则b.对塑取性能dWp，建脸立如距下能域量方凡程，损塑性般能等存于由赔于摩遥擦产鸣生的周能量盈耗散连，有dWp=251.后7岩土添弹塑晒性静低力模压型为肺平面各上的酒破坏缺线斜音率为有塌效内套摩擦众角则由块外力更功所宫转化尿的能洞量为效：26c.服从旬关联亭流动出法则脉。港根据革正交缠定律竹，屈慨服时拘与砖屈服掠面正浙交：考虑冶到为硬黎化参居数，H＝273.修正骆的剑衬桥模滋型（19求65）剑桥沉模型均的问炎题：q/永p’伟(类)值较视小时涌，应裙变值可偏大究，与押实测糊值相祖差大恐；趁值随较大形时，揪应变病值与拜实测千值接辅近。因此有，Bu鉴rl挤an全d(砍19亩65付)根据运能量朵方程朵，重尺新导播出了汪屈服咱曲线汇，该箱曲线筋在p’右-q坐标菠上为材一椭神圆，阵即令则284.本构特方程对修谁正剑弱桥模顺型的元屈服粘面写少成下引式：取对镜数：又由喇图知院：p暑‘＝借1处帐的塑感性比暑容变修化为塑性够体积弱应变AB29联合烤A，组B两同式得惯：微分奶得30由能胆量方穿程得吃到：31剑桥模模型零的本殿构方捕程：说明企：①矩阵尾中所遥有元腥素不咏为零呜，表爬示可昌考虑织剪胀友