岩土材料破坏准则基本特性分析.pdf

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1、第24卷第l2期中国矿业Voi．24，No．122015年12月CHINAMININGMAGAZINEDee．2O15矿韭横岩土材料破坏准则基本特性分析王骑虎(1．北京工业大学城市与工程安全减灾省部共建教育部重点实验室，北京100022；2．甘肃省交通规划勘察设计院有限责任公司，甘肃兰州730030)摘要：破坏准则是把基于指定应力路径或试验条件下得到土的强度特性推广至一般应力条件，其是否具有广泛适用性值得探讨。基于数值分析，探讨了多种屈服准则反映一般情况下土体强度特性的能力，并依据反映中主应力影响的特性对屈服准则进行了分类。分析表明，广义Mise

2、s准则、形变能破坏准则和Bishop准则均不能合理地反映中主应力的放大效应和区间效应，而SMP准则和LadeDuncan单参数破坏准则可有效地反映这种影响，故建议有限元软件中采用后者进行土工数值分析。关键词：破坏准则；中主应力；内摩擦角；广义Mises准则；SMP准则；Iade—Duncan准则中图分类号：TU432文献标识码：A文章编号：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由于试验仪器或认识水平的限制，人们往往利得探讨的问题。一般地，可以通过中主应力变化来用常规三轴仪器通过指定的应力路径(。—。)考察考察一般应力状态(≠≠。)与三轴压缩状态(土的强度特性。并通过数学模型，把这种特定条件≠一。

7、)间土体强度的相互关系‘。方开泽根据下得到的试验结果推广到一般情况。这种数学模多种破坏准则，通过分析考察了在考虑中主应力系型可称为本构模型或者屈服与破坏准则。数影响时的内摩擦角与三轴压缩试验所得内摩擦依据特定试验条件下得到的破坏准则，其能否角之间的转换关系]。但事实上，简单地建立考虑正确反映一般情况下土体的变形与强度特性，是值中主应力系数影响时的内摩擦角与三轴压缩试验所得内摩擦角之间的转换公式有时候可能带来不收稿日期：2015-02—21合理的结果[5](后文将举例叙述)。因此，有必要通基金项目：甘肃省交通运输厅科技项目资助(编号：甘交科技过数学

8、手段来探讨考虑中主应力系数影响时屈服(2011]39号)准则的基本函数特性。作者简介：王骑虎(1974)，男，甘肃武山人，博士研究生，高