巖土材料破壞準(zhǔn)則基本特性分析.pdf

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1、第24卷第l2期中國(guó)礦業(yè)Voi．24，No．122015年12月CHINAMININGMAGAZINEDee．2O15礦韭橫巖土材料破壞準(zhǔn)則基本特性分析王騎虎(1．北京工業(yè)大學(xué)城市與工程安全減災(zāi)省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100022；2．甘肅省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司，甘肅蘭州730030)摘要：破壞準(zhǔn)則是把基于指定應(yīng)力路徑或試驗(yàn)條件下得到土的強(qiáng)度特性推廣至一般應(yīng)力條件，其是否具有廣泛適用性值得探討。基于數(shù)值分析，探討了多種屈服準(zhǔn)則反映一般情況下土體強(qiáng)度特性的能力，并依據(jù)反映中主應(yīng)力影響的特性對(duì)屈服準(zhǔn)則進(jìn)行了分類。分析表明，廣義Mise

2、s準(zhǔn)則、形變能破壞準(zhǔn)則和Bishop準(zhǔn)則均不能合理地反映中主應(yīng)力的放大效應(yīng)和區(qū)間效應(yīng)，而SMP準(zhǔn)則和LadeDuncan單參數(shù)破壞準(zhǔn)則可有效地反映這種影響，故建議有限元軟件中采用后者進(jìn)行土工數(shù)值分析。關(guān)鍵詞：破壞準(zhǔn)則；中主應(yīng)力；內(nèi)摩擦角；廣義Mises準(zhǔn)則；SMP準(zhǔn)則；Iade—Duncan準(zhǔn)則中圖分類號(hào)：TU432文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1004405l(2015)120142—05StudyonthebasiccharactersoffailurecriterionsofgeotechnicalmaterialWANGQi—hu’(1．The

3、KeyLaboratoryofUrbanSecurityandDisasterEngineering，MinistryofEducation，BeijingUniversityofTechnology，Beijing100022，China；2．GansuProvinceTransportationPlanning，Survey8LDesignInstituteCO．，LTD．，Lanzhou，Gansu730030，China)Abstract：Failurecriterionsaremathematicalmodelsgotundergive

4、nstresspathorgivenconditionofexperiment，butwouldbeusedingeneralstressconditions．SoitisworthtOdiscusstherationalityandapplicabilityoffailurecriterions．Basedonnumericalanalysis，thestrengthparameterwithdifferentintermediateprinciplestressiscomparativelyanalyzed．Itisdemonstratedt

5、hatthegeneralizedMisescriterion，deformationenergycriterionandBishopcriterioncannotreflecttheintermediateprinciplestress’Seffecteffectively，whiletheSMPcriterionandLade—Duncancriterioncanreflectitreasonable．Therefore，itisadvisedthatthelattercriterionscanbeusedtoanalysesgeotechn

6、icalproblemwithFEMsoftware．Keywords：failurecriterion；theintermediateprinciplestress；internalfrictionangle；generalizedMisescriterion；SMPcriterion；Lade—Duncancriterion由于試驗(yàn)儀器或認(rèn)識(shí)水平的限制，人們往往利得探討的問(wèn)題。一般地，可以通過(guò)中主應(yīng)力變化來(lái)用常規(guī)三軸儀器通過(guò)指定的應(yīng)力路徑(?！?。)考察考察一般應(yīng)力狀態(tài)(≠≠。)與三軸壓縮狀態(tài)(土的強(qiáng)度特性。并通過(guò)數(shù)學(xué)模型，把這種特定條件≠一。

7、)間土體強(qiáng)度的相互關(guān)系‘。方開(kāi)澤根據(jù)下得到的試驗(yàn)結(jié)果推廣到一般情況。這種數(shù)學(xué)模多種破壞準(zhǔn)則，通過(guò)分析考察了在考慮中主應(yīng)力系型可稱為本構(gòu)模型或者屈服與破壞準(zhǔn)則。數(shù)影響時(shí)的內(nèi)摩擦角與三軸壓縮試驗(yàn)所得內(nèi)摩擦依據(jù)特定試驗(yàn)條件下得到的破壞準(zhǔn)則，其能否角之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系]。但事實(shí)上，簡(jiǎn)單地建立考慮正確反映一般情況下土體的變形與強(qiáng)度特性，是值中主應(yīng)力系數(shù)影響時(shí)的內(nèi)摩擦角與三軸壓縮試驗(yàn)所得內(nèi)摩擦角之間的轉(zhuǎn)換公式有時(shí)候可能帶來(lái)不收稿日期：2015-02—21合理的結(jié)果[5](后文將舉例敘述)。因此，有必要通基金項(xiàng)目：甘肅省交通運(yùn)輸廳科技項(xiàng)目資助(編號(hào)：甘交科技過(guò)數(shù)學(xué)

8、手段來(lái)探討考慮中主應(yīng)力系數(shù)影響時(shí)屈服(2011]39號(hào))準(zhǔn)則的基本函數(shù)特性。作者簡(jiǎn)介：王騎虎(1974)，男，甘肅武山人，博士研究生，高