巖性材料動(dòng)力抗剪本構(gòu)模型研究及其有限元實(shí)現(xiàn).pdf

1、巖性材料是一種率敏感性材料，巖性材料動(dòng)力抗剪試驗(yàn)研究表明，影響巖性動(dòng)力抗剪強(qiáng)度的因素主要有兩方面：應(yīng)變率強(qiáng)化效應(yīng)和損傷弱化效應(yīng)。然而，人們?cè)谟么笮屯ㄓ糜邢拊浖治龅卣疠d荷作用下邊坡抗滑穩(wěn)定時(shí)，通常采用材料的靜態(tài)剪切參數(shù)進(jìn)行動(dòng)力分析，或?qū)Σ牧蠀?shù)提高一個(gè)系數(shù)，或是對(duì)抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)進(jìn)行折減。主要原因是，現(xiàn)今大型通用有限元軟件如：ADINA、ANSYS、ABAQUS 等材料庫中的彈性材料、理想彈塑性材料、混凝土材料、摩爾庫侖材料本構(gòu)都建立

2、在靜力基礎(chǔ)之上，無法體現(xiàn)材料的動(dòng)力特性。 我國(guó)很多大壩、電站建立在西部，而西部又是多震地區(qū)，對(duì)結(jié)構(gòu)抗震和邊坡抗滑穩(wěn)定分析至關(guān)重要，因此構(gòu)建適合巖性材料的動(dòng)力抗剪特性的動(dòng)力抗剪本構(gòu)模型以及在有限元中實(shí)現(xiàn)勢(shì)在必行。 本文主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的工作： (1)基于河海大學(xué)振動(dòng)臺(tái)上的巖性材料動(dòng)力抗剪特性的結(jié)果，總結(jié)加載速率或應(yīng)變率對(duì)材料的兩個(gè)主要影響因素一應(yīng)變率強(qiáng)化因子和損傷弱化因子的演化規(guī)律，為材料動(dòng)力抗剪本構(gòu)模型打下

3、了基礎(chǔ)。 (2)借鑒Perzyna粘塑性基本理論，引進(jìn)應(yīng)變率強(qiáng)化因子和損傷弱化因子，建立了考慮損傷的巖性材料彈一粘塑性動(dòng)力抗剪本構(gòu)模型。 (3)為了將本文的考慮損傷的巖性材料彈一粘塑性動(dòng)力抗剪本構(gòu)模型應(yīng)用到有限元中，本文利用通用程序ADINA提供的用戶自定義材料接口以及Fortran語言，編制了巖性材料動(dòng)力抗剪本構(gòu)程序，擴(kuò)展了通用軟件的功能。 (4)調(diào)用用戶自定義材料模型，對(duì)試驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行有限元計(jì)算，與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行