无黏性土亚塑性本构理论PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 亚塑性本构理论研究概况 1

1.1.1 无黏性土亚塑性理论研究概况 1

1.1.2 黏性土亚塑性本构理论研究概况 4

1.1.3 亚塑性理论的分类 5

1.2 亚塑性理论在岩土工程中应用研究概况 5

1.2.1 亚塑性理论在土的剪切带中的应用 5

1.2.2 亚塑性理论在砂土液化中的应用 6

1.2.3 亚塑性理论在确定地基承载力中的应用 7

1.3 本书研究内容 8

第2章 亚塑性基本理论 10

2.1 亚塑性材料的定义 10

2.2 亚塑性本构方程的限制条件 11

2.3 亚塑性本构方程的通用形式 12

2.4 亚塑性理论与传统弹塑性理论差别 13

2.5 亚塑性方程的破坏面和流动法则 14

2.6 模量的表达式 15

2.7 小结 20

第3章 Wu-Bauer亚塑性模型及其参数确定 21

3.1 Wu-Bauer亚塑性模型 21

3.2 Wu-Bauer亚塑性模型参数的确定 22

3.2.1 Wu-Bauer亚塑性模型参数的确定以及存在的问题 22

3.2.2 Wu-Bauer亚塑性模型参数确定方法存在的问题 24

3.3 基于单形调优法Wu-Bauer亚塑性模型参数确定方法的改进 25

3.3.1 单形调优法的基本思想 25

3.3.2 单形调优法确定Wu-Bauer亚塑性模型参数的步骤 25

3.3.3 基于单形调优法确定的Wu-Bauer亚塑性模型参数 26

3.4 用实验验证Wu-Bauer亚塑性模型参数确定改进方法的正确性 28

3.4.1 三轴实验验证改进方法的正确性 28

3.4.2 加卸载实验的验证 30

3.4.3 侧限压缩实验的验证 30

3.4.4 多级加载实验的验证 31

3.5 小结 32

第4章 Gudehus-Bauer亚塑性模型及其参数确定 33

4.1 Gudehus-Bauer亚塑性模型的假设条件 33

4.2 Gudehus-Bauer亚塑性模型的分离性 33

4.2.1 向密性 35

4.2.2 渐进行为 36

4.2.3 极限状态 37

4.3 Gudehus-Bauer亚塑性模型函数的表示法 38

4.3.1 L和N的建议函数 38

4.3.2 密度因子fd和fe 41

4.3.3 孔隙比的压力依靠 42

4.3.4 向压因子fb 43

4.4 Gudehus-Bauer亚塑性模型参数的确定 44

4.4.1 临界摩擦角？e的确定 45

4.4.2 颗粒硬度hs和指数n的确定 45

4.4.3 零压力下下限孔隙比ed0的确定 47

4.4.4 零压力下上限孔隙比ei0的确定 48

4.4.5 零压力下临界孔隙比ec0的确定 48

4.4.6 指数α的确定 49

4.4.7 指数β的确定 50

4.5 小结 51

第5章 轴对称条件下Gudehus-Bauer亚塑性模型的性能模拟 52

5.1 Gudehus-Bauer亚塑性模型一些概念的说明 52

5.1.1 关于加卸载、不可逆变形的说明 52

5.1.2 关于上升段、峰值段和下降段之间过渡的说明 54

5.1.3 关于不同初始孔隙比是否表示不同种材料的说明 55

5.2 三轴固结排水条件下Gudehus-Bauer亚塑性模型参数敏感性研究 57

5.2.1 颗粒硬度hs敏感性研究 57

5.2.2 指数n敏感性研究 57

5.2.3 临界摩擦角？c敏感性研究 58

5.2.4 指数α敏感性研究 59

5.2.5 指数β敏感性研究 59

5.2.6 零压力下上限孔隙比ei0敏感性研究 60

5.2.7 零压力下临界孔隙比ec0敏感性研究 60

5.2.8 零压力下下限孔隙比ed0敏感性研究 61

5.3 Gudehus-Bauer亚塑性模型应力路径研究 62

5.3.1 Gudehus-Bauer亚塑性模型应力路径的增量模式 62

5.3.2 三轴固结排水压缩实验的验证 64

5.3.3 三轴固结不排水实验的验证 65

5.3.4 三轴固结排水加卸载实验的验证 65

5.3.5 等向压缩实验的验证 66

5.3.6 侧限压缩实验的验证 67

5.3.7 三轴多级加载实验的验证 67

5.4 Gudehus-Bauer亚塑性模型应变路径研究 68

5.4.1 简单加载情况下应变路径研究 69

5.4.2 三轴压缩情况下应变路径研究 69

5.4.3 三轴伸长情况下应变路径研究 70

5.4.4 加卸载情况下应变路径研究 70

5.5 小结 71

第6章 考虑中主应力影响Gudehus-Bauer亚塑性模型的改进 72

6.1 Gudehus-Bauer亚塑性模型对真三轴实验模拟情况 72

6.2 考虑中主应力Gudehus-Bauer亚塑性模型的改进 73

6.2.1 改进方法1 73

6.2.2 改进方法2 73

6.2.3 改进方法3 73

6.3 Gudehus-Bauer亚塑性模型改进后的验证 74

6.3.1 中主应力参数为一般值的验证 74

6.3.2 中主应力参数为特殊值的验证 77

6.4 小结 78

第7章 考虑主应力轴旋转Gudehus-Bauer亚塑性模型的改进 79

7.1 Gudehus-Bauer亚塑性模型涉及的相关应力率 79

7.2 考虑主应力轴旋转Gudehus-Bauer亚塑性模型的改进 81

7.2.1 扭转条件下应力状态张量 81

7.2.2 Green-MeInnis-Naghdi应力率的引入 82

7.2.3 Gudehus-Bauer亚塑性模型的改进 86

7.3 考虑主应力轴旋转Gudehus-Bauer亚塑性模型改进后的模拟和验证 86

7.3.1 模拟和验证1 86

7.3.2 模拟和验证2 88

7.4 小结 89

第8章 考虑砂土横观各向同性Gudehus-Bauer亚塑性模型的改进 90

8.1 Gudehus-Bauer亚塑性模型向量形式 90

8.2 横观各向同性条件下Gudehus-Bauer亚塑性模型的改进 91

8.2.1 考虑各向异性Gudehus-Bauer亚塑性模型的改进 91

8.2.2 改进的Gudehus-Bauer亚塑性模型新增参数确定 93

8.3 改进的Gudehus-Bauer亚塑性模型对三轴固结排水实验的模拟和验证 94

8.3.1 Gudehus-Bauer亚塑性模型考虑横观各向同性的参数确定 94

8.3.2 改进的Gudehus-Bauer亚塑性模型对三轴固结排水实验的模拟 95

8.3.3 不同初始孔隙比的模拟 96

8.4 改进的Gudehus-Bauer亚塑性模型对侧限压缩实验的模拟 97

8.5 小结 99

第9章 循环荷载作用下亚塑性模型的模拟和改进 100

9.1 循环荷载作用下亚塑性模型模拟的缺点 100

9.2 粒间应变张量的引入 101

9.3 循环荷载作用下考虑粒间应变张量Wu-Bauer亚塑性模型的改进 106

9.3.1 循环荷载作用下Wu-Bauer亚塑性模型的改进 106

9.3.2 用模式搜索法确定粒间应变张量涉及到的本构参数 106

9.3.3 改进的Wu-Bauer亚塑性模型对循环侧限压缩实验的模拟 107

9.4 循环荷载作用下考虑粒间应变张量Gudehus-Bauer亚塑性模型的改进 109

9.4.1 循环荷载作用下Gudehus-Bauer亚塑性模型的改进 109

9.4.2 改进的Gudehus-Bauer亚塑性模型对循环侧限压缩实验的模拟 109

9.4.3 改进的Gudehus-Bauer亚塑性模型对循环不排水三轴实验的模拟 111

9.5 循环荷载作用下考虑横观各向同性Gudehus-Bauer亚塑性模型的改进 121

9.6 小结 128

主要参考文献 129

附录1 侧向压缩程序 136

附录2 等向压缩程序 140

附录3 固结不排水程序 144

附录4 固结排水程序 148

附录5 直剪模拟程序 153

附录6 考虑各向异性侧向压缩程序 158

附录7 考虑各向异性三轴固结排水程序 164