多孔介质弹塑性变形的积分求解与数值实现

来源 :2009全国土木工程博士生学术论坛 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wang1224
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  针对多孔渗水介质,基于Borja和Andrade建立的临界状态塑性模型,进行了弹塑性变形的积分求解,编制了大型有限元计算程序,实现了有限元数值模拟。从非线性的弹性本构方程出发,对其本构关系的率形式进行了积分,得到了应力求解的迭代方程;在非线性准则下的弹塑性变形中,引入平均有效应力、剪应力以及一致性系数,设计了牛顿迭代算法流程,得到了多孔介质弹塑性变形增量形式的积分求解;最后编制了大型有限元计算程序以及积分求解核心算法程序,再现了饱和砂土边坡液化的形成。结果表明该积分算法以及算法程序能有效地求解多孔介质弹塑性变形的力学行为;在边坡局部剪切带即将形成的区域,孔隙水压力明显增大,而且沿着剪切带的外法线方向向外流动;在远离剪切带区域,水压力值分布较为均匀,且流动方向趋于水平;根据液化发生准则,得到了边坡发生液化的滑动面,这对于预测边坡的发生具有重要的现实意义。
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