›› 2004, Vol. 25 ›› Issue (5): 675-680.

• 基础理论与实验研究 •    下一篇

含液各向异性多孔介质应变局部化分析

张洪武,周 雷,黄 辉   

  1. 大连理工大学工程力学系 工业装备结构分析国家重点实验室,辽宁 大连 116024
  • 收稿日期:2003-04-08 出版日期:2004-05-10 发布日期:2014-07-17
  • 作者简介:张洪武,男,1964年生,博士,工程力学教授,博士生导师,主要从事工程力学与计算力学方面的研究。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金、杰出青年科学基金资助项目(NO. 50178016,NO. 10225212)。

Strain localization analysis of anisotropic saturated and partially saturated porous media

ZHANG Hong-wu, ZHOU Lei, HUANG Hui   

  1. State Key Laboratory of Structural Analysis and Industrial Equipment, Department of Engineering Mechanics, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China
  • Received:2003-04-08 Online:2004-05-10 Published:2014-07-17

摘要: 工程中的含液多孔介质如饱和或非饱和岩土材料往往具有各向异性特性。采用Rudnicki建立的针对岩土材料的各向异性本构模型,对轴对称压缩试验中的含液多孔介质骨架的各向异性力学行为进行了分析;基于不连续分叉理论,导出了静态非渗流条件下处于轴对称应力状态的含液多孔介质应变局部化发生的临界模量、剪切带方向以及不连续速度矢量的显式表达式,在此基础上计算并讨论了材料参数变化和孔隙液体存在对各向异性多孔介质应变局部化的影响。

关键词: 各向异性, 多孔介质, 应变局部化, 材料稳定性, 分叉

Abstract: The anisotropic mechanical behaviours are widely observed in the saturated and partially saturated geomaterials. This paper makes use of a anisotropic constitutive model developed by Rudnicki for geomaterials to model the anisotropic mechanical behaviors of saturated and partially saturated porous materials in axisymmetric compression test. Conditions for localization of strain into a shear band in fully and partially saturated porous media are derived based on the discontinuous bifurcation approach. The critical modulus, shear band angle and discontinuous velocity vector for localization of undrained condition in axisymmetric stress state are given in explicit forms. The effects of material parameters and pore fluid on localization are investigated in detail by numerical computations.

Key words: anisotropy, porous medium, strain localization, material stability, bifurcation

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[1] 加瑞, 雷华阳, . 有明黏土各向异性固结特性的试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2231-2238.
[2] 张坤勇, 臧振君, 李 威, 文德宝, Charkley Frederick Nai, . 土体三维卸荷弹塑性模型及其试验验证[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1313-1323.
[3] 张玉伟, 翁效林, 宋战平, 谢永利, . 考虑黄土结构性和各向异性的修正剑桥模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1030-1038.
[4] 柯志强, 王环玲, 徐卫亚, 林志南, 吉 华, . 含横向节理的柱状节理岩体力学特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 660-667.
[5] 周 辉, 程广坦, 朱 勇, 张春生, 卢景景, 张传庆, 章颖辉, . 基于3D雕刻技术的岩体结构面剪切各向异性研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(1): 118-126.
[6] 王 杰, 贡京伟, 赵泽印. 单轴压类岩石试件应变局部化位置、方向及 预警应用研究[J]. 岩土力学, 2018, 39(S2): 186-194.
[7] 李深圳, 沙 鹏, 伍法权, 伍 劼. 层状结构岩体变形的各向异性特征分析[J]. 岩土力学, 2018, 39(S2): 366-373.
[8] 张坤勇,李 威,Charkley Nai Frederick,陈 恕,. 小主应力方向加载条件下的掺砾黏土真三轴试验[J]. , 2018, 39(9): 3270-3276.
[9] 宋 佳,古 泉,许成顺,杜修力,. 饱和土动力方程全显式有限元法在 OpenSees中的实现与应用[J]. , 2018, 39(9): 3477-3485.
[10] 杨建民,霍王文,. 渗透性水平向各向异性导致椭圆形地面沉降漏斗的一个性质[J]. , 2018, 39(8): 2960-2976.
[11] 陈 敦,马 巍,王大雁,穆彦虎,雷乐乐,王永涛,周志伟,蔡 聪, . 定向剪切应力路径下冻结黏土变形特性试验[J]. , 2018, 39(7): 2483-2490.
[12] 田 雨,姚仰平,罗 汀. 从各向异性的角度解释和模拟土的非共轴特性[J]. , 2018, 39(6): 2035-2042.
[13] 张 萍,杨春和,汪 虎,郭印同,徐 峰,侯振坤,. 页岩单轴压缩应力-应变特征及能量各向异性[J]. , 2018, 39(6): 2106-2114.
[14] 宋云奇,武朝军,叶冠林,. 上海浅部黏土渗透系数及其各向异性[J]. , 2018, 39(6): 2139-2144.
[15] 李志刚,徐光黎,黄 鹏,赵 欣,伏永朋,苏 昌,. 粉砂质板岩力学特性及各向异性特性[J]. , 2018, 39(5): 1737-1746.
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[1] 崔皓东,朱岳明. 二滩高拱坝坝基渗流场的反演分析[J]. , 2009, 30(10): 3194 -3199 .
[2] 刘 润,闫 玥,闫澍旺,乔春生. 某码头软黏土岸坡破坏机制分析及重建[J]. , 2009, 30(11): 3417 -3422 .
[3] 杨自友,顾金才,杨本水,陈安敏,徐景茂. 锚杆对围岩的加固效果和动载响应的数值分析[J]. , 2009, 30(9): 2805 -2809 .
[4] 赵洪宝,尹光志,李小双. 烧变后粗砂岩抗拉特性试验研究[J]. , 2010, 31(4): 1143 -1146 .
[5] 徐兴华,尚岳全,王迎超. 滑坡灾害综合评判决策系统研究[J]. , 2010, 31(10): 3157 -3164 .
[6] 徐炎兵,韦昌富,李 幻,陈 辉. 非饱和土渗流与变形耦合问题的有限元分析[J]. , 2009, 30(5): 1490 -1496 .
[7] 刘清秉,项 伟,张伟锋,崔德山. 离子土壤固化剂改性膨胀土的试验研究[J]. , 2009, 30(8): 2286 -2290 .
[8] 陈智强,张永兴,周检英. 基于数字散斑技术的深埋隧道围岩岩爆倾向相似材料试验研究[J]. , 2011, 32(S1): 141 -148 .
[9] 杜文琪,王 刚. 土工结构地震滑动位移统计分析[J]. , 2011, 32(S1): 520 -0525 .
[10] 钟 声 ,王川婴 ,吴立新 ,唐新建 ,王清远. 点状不良地质体钻孔雷达响应特征 ——围岩及充填效应正演分析[J]. , 2012, 33(4): 1191 -1195 .