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一种应用于路基动力响应分析的基于循环荷载作用下的弹塑性模型及建立方法技术

技术编号:4110495 阅读:296 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种应用于路基动力响应分析的基于循环荷载作用下的弹塑性模型及建立方法,其特征是,该模型为:式中,[D]为弹性矩阵,A是反映硬化特征的一个变量。在循环荷载作用下,不仅存在塑性应变的积累,随着循环次数的增加,单次循环的塑性变形增量逐步减小,而且,累计轴向应变与荷载循环次数的对数之间具有良好的线性关系。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及道路交通工程和岩土工程
,具体是一种应用于路基动力响应 分析的基于循环荷载作用下的弹塑性模型。
技术介绍
交通荷载作用下道路的变形和稳定问题是公路建设的一个关键问题,研究公路的 变形和稳定问题,大多采用理论分析、室内外试验、数值模拟及原型观测等方法。土体的模 型很多,但得到广泛应用的模型并不多,这主要在于有些模型没有得到实际检验,有些模型 参数复杂、不易获取。在具体工程中,要采用哪种模型,主要考虑土体的变形特征和作用荷 载情况。对于交通荷载而言,主要考虑其循环性,但传统的弹塑性理论不能刻画土体在交通 荷载作用下变形逐步积累的现象,必须对之进行改进。因此根据交通荷载作用下公路结构 的基本特性,提出循环荷载作用下屈服面的变化规律,并应用于公路路基的动力响应分析, 具有十分重要的理论意义和实际价值。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足,而提供一种土样在交通 荷载下变形逐步积累的弹塑性模型,从而很好的应用于路基动力响应分析。为了解决上述技术问题,本专利技术采用的技术方案是一种应用于路基动力响应分 析的基于循环荷载作用下的弹塑性模型,其特征是,该模型为

【技术保护点】
一种应用于路基动力响应分析的基于循环荷载作用下的弹塑性模型,其特征是,该模型为:  ***,式中,[D]为弹性矩阵,表达式为[D]=E/(1-μ)(1-2μ)[***]  其中,E为弹性模量,μ为泊松比,  g(σ)为塑性势函数,采用相关联的流动法则,即  g(σ)=f(σ)  A是反映硬化特征的一个变量,具体表达式为:  A=dk↓[N]/dN{*N/*ε↑[p]}{*g/*σ}  其中,ε↑[p]为累计塑性应变,它与荷载循环次数的对数之间具有线性关系  ε↑[p]=a+blgN  其中,a、b为土性有关常数,N为荷载的循环次数;  f(σ)为屈服函数,f(σ↓[ij])=k,(i=1,2,3;j=1,2,3;),k是与应力历史有关的常数;在循环荷载作用下,不仅存在塑性应变的积累,随着循环次数的增加,单次循环的塑性变形增量逐步减小,而且,累计轴向应变与荷载循环次数的对数之间具有良好的线性关系,弹性变形不随荷载循环次数变化而改变,因此,累计塑性应变必然与荷载循环次数的对数之间具有良好的线性关系,据此得出,  k↓[N]=k↓[u]-c.lnN/(N-1) (2)  式中,N为循环次数,k↓[N]为与第N(N>1)次加载的屈服面相对应的k值;k↓[u]为与最大加载面所对应的k值,c为与塑性模量有关的参数,在单向受力条件下,c=H′b,H′为塑性模量,b为为与土性有关的常数。...

【技术特征摘要】
一种应用于路基动力响应分析的基于循环荷载作用下的弹塑性模型,其特征是,该模型为式中,[D]为弹性矩阵,表达式为 <mrow><mo>[</mo><mi>D</mi><mo>]</mo><mo>=</mo><mfrac> <mi>E</mi> <mrow><mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <mi>&mu;</mi> <mo>)</mo></mrow><mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <mn>2</mn> <mi>&mu;</mi> <mo>)</mo></mrow> </mrow></mfrac><mfenced open='[' close=']'> <mtable><mtr> <mtd><mn>1</mn><mo>-</mo><mi>&mu;</mi> </mtd> <mtd><mi>&mu;</mi> </mtd> <mtd><mi>&mu;</mi> </mtd> <mtd><mn>0</mn> </mtd> <mtd><mn>0</mn> </mtd> <mtd><mn>0</mn> </mtd></mtr><mtr> <mtd><mi>&mu;</mi> </mtd> <mtd><mn>1</mn><mo>-</mo><mi>&mu;</mi> </mtd> <mtd><mi>&mu;</mi> </mtd> <mtd><mn>0</mn> </mtd> <mtd><mn>0</mn> </mtd> <mtd><mn>0</mn> </mtd></mtr><mtr> <mtd><mi>&mu;</mi> </mtd> <mtd><mi>&mu;</mi> </mtd> <mtd><mn>1</mn><mo>-</mo><mi>&mu;</mi> </mtd> <mtd><mn>0</mn> </mtd> <mtd><mn>0</mn> </mtd> <mtd><mn>0</mn> </mtd></mtr><mtr> <mtd><mn>0</mn> </mtd> <mtd><mn>0</mn> </mtd> <mtd><mn>0</mn> </mtd> <mtd><mfrac> <mn>1</mn> <mn>2</mn></mfrac><mo>-</mo><mi>&mu;</mi> </mtd> <mtd><mn>0</mn> </mtd> <mtd><mn>0</mn> </mtd></mtr><mtr> <mtd><mn>0</mn> </mtd> <mtd><mn>0</mn> </mtd> <mtd><mn>0</mn> </mtd> <mtd><mn>0</mn> </mtd> <mtd><mfrac> <mn>1</mn> <mn>2</mn></mfrac><m...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱志铎
申请(专利权)人:东南大学
类型:发明
国别省市:84[]

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