›› 2005, Vol. 26 ›› Issue (3): 432-436.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

土体应变局部化现象的理论解析

钱建固1, 2,黄茂松2   

  1. 1. 同济大学 地下建筑与工程系,上海 200092;2. 中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学重点实验室,湖北 武汉430071
  • 收稿日期:2003-11-23 出版日期:2005-03-10 发布日期:2013-11-21
  • 作者简介:钱建固,男,1972年生,工学博士,讲师,主要从事岩土力学的研究工作
  • 基金资助:

    国家自然科学基金资助项目(No.10402029, 50179025),中科院武汉岩土力学研究所岩土力学重点实验室资助课题(No. Z110401)。

An analytical solution for criterion of onset of strain localization of soils

QIAN Jian-gu1,2, HUANG Mao-song2   

  1. 1. Department of Geotechnical Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China 2. Key Laboratory of Rock and Soil Mechanics, Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071, China
  • Received:2003-11-23 Online:2005-03-10 Published:2013-11-21

摘要: 引起土体失稳的应变局部化现象是在特定应力状态下,土体本构产生的分叉特性。基于有限变形理论推导了应变局部化产生的三维解析解。基于应变局部化的理论解析,分析了轴对称和平面应变条件下应变局部化现象在弹塑性硬化阶段的存在性以及剪切带的方向性。 理论分析表明,在轴对称条件下,土体应变局部化产生于土体应力-应变的软化阶段,而平面应变条件下,土体应变局部化一般出现在应力-应变的硬化阶段,其剪切带方向角的理论预测与Arthur等[1]建议值较为一致。

关键词: 应变局部化, 分叉, 剪切带

Abstract: Strain localization of soils as a stable behavior of soils can be understood as a bifurcation in the macroscopic constitutive properties in a special stress state. In this paper, a 3-D analytical solution for the criterion of onset of strain localization is deduced based on the finite deformation theory. The theoretical analysis shows that, onset of strain localization always occurs in the softening regime of constitutive response under axisymmetric conditions; and inception of strain localization generally occurs in the hardening regime under plane strain conditions, and shear bands’ orientation of theoretical prediction exhibits an agreement with that suggested by Arthur et al[1].

Key words: strain localization, bifurcation, shear band

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[1] 付龙龙, 周顺华, 田志尧, 田哲侃, . 双轴压缩条件下颗粒材料中力链的演化[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2427-2434.
[2] 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.
[3] 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.
[4] 朱顺然,徐 超,丁金华,. 土工织物-砂土界面的叠环式剪切试验[J]. , 2018, 39(5): 1775-1780.
[5] 王学滨,张 楠,潘一山,张博闻,杜亚志,. 单轴压缩黏性土剪切带相互作用及损伤试验研究[J]. , 2018, 39(4): 1168-1175.
[6] 朱泽奇,盛 谦,程红战,李建贺,卞晓曼. 基于直接生成法的土石混合体三维随机模型构建与数值仿真研究[J]. , 2017, 38(4): 1188-1194.
[7] 庄 丽,宫全美,. 减围压平面应变压缩试验条件下丰浦砂中剪切带特性研究[J]. , 2016, 37(S1): 201-208.
[8] 高军程 ,郭 莹 ,贾金青 ,涂兵雄,. 基于数字图像测量系统的饱和细砂渐进破坏特性研究[J]. , 2016, 37(5): 1343-1350.
[9] 顾 路 ,王学滨 ,杜亚志 ,冯威武,. 单轴压缩湿砂土试样主应变轴偏转规律试验研究[J]. , 2016, 37(4): 1013-1022.
[10] 李 博,黄茂松,. 空心圆柱扭转仪定向剪切试验离散元模拟[J]. , 2016, 37(4): 1161-1170.
[11] 邵生俊 ,陈 菲 ,代亚锋 ,陆 嫄 , . 结构性黄土的剪切带及强度特性的真三轴试验研究[J]. , 2015, 36(S1): 66-70.
[12] 王学滨 ,杜亚志 ,潘一山 ,顾 路,. 基于数字图像相关方法的等应变率下不同含水率砂样剪切带观测[J]. , 2015, 36(3): 625-632.
[13] 周 博 ,黄润秋 ,汪华斌 ,王剑锋,. 基于离散元法的砂土破碎演化规律研究[J]. , 2014, 35(9): 2709-2716.
[14] 师 访 ,高 峰 ,李玺茹 ,沈晓明 , . 模拟岩石压剪状态下主次裂纹萌生开裂的扩展有限元法[J]. , 2014, 35(6): 1809-1817.
[15] 余 村 ,楚锡华 ,唐洪祥 ,徐远杰 . 基于Cosserat连续体的颗粒破碎影响研究[J]. , 2013, 34(S1): 67-72.
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[1] 吴 琼,唐辉明,王亮清,林志红. 库水位升降联合降雨作用下库岸边坡中的浸润线研究[J]. , 2009, 30(10): 3025 -3031 .
[2] 卢 正,姚海林,骆行文,胡梦玲. 矩形移动荷载作用下路面-双层地基系统三维振动分析[J]. , 2009, 30(11): 3493 -3499 .
[3] 方祥位,申春妮,陈正汉,刘厚健,黄雪峰. 原状Q2黄土三轴剪切细观结构演化定量研究[J]. , 2010, 31(1): 27 -31 .
[4] 齐吉琳,马 巍. 冻土的力学性质及研究现状[J]. , 2010, 31(1): 133 -143 .
[5] 周永习,张得煊,罗春泳,陈 军. 饱和黄土稳态强度特性的试验研究[J]. , 2010, 31(5): 1486 -1490 .
[6] 乔金丽,张义同,高 健. 考虑渗流的多层土盾构隧道开挖面稳定性分析[J]. , 2010, 31(5): 1497 -1502 .
[7] 相 彪,张宗亮,迟世春,林 皋. 复杂应力路径下堆石料本构关系研究[J]. , 2010, 31(6): 1716 -1722 .
[8] 贾明涛,王李管. 基于区域化变量及RMR评价体系的金川III矿区矿岩质量评价[J]. , 2010, 31(6): 1907 -1912 .
[9] 肖 忠,王元战,及春宁,黄泰坤,单 旭. 波浪作用下加固软基上大圆筒结构稳定性分析[J]. , 2010, 31(8): 2648 -2654 .
[10] 吕祥锋,潘一山,刘建军,唐巨鹏,狄军贞. 孔隙压力对煤岩基质解吸变形影响的试验研究[J]. , 2010, 31(11): 3447 -3451 .