›› 2014, Vol. 35 ›› Issue (6): 1801-1808.

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堆石料三维边界面模型在FLAC3D中的开发与验证

陶 惠1, 2,陈育民1, 2,肖 杨1, 2,刘汉龙1, 2   

  1. 1.河海大学 岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室,南京 210098;2.河海大学 土木与交通学院,南京 210098
  • 收稿日期:2013-07-20 出版日期:2014-06-10 发布日期:2014-06-20
  • 作者简介:陶惠,女,1989年生,硕士生,主要从事堆石料本构模型与数值方法研究。
  • 基金资助:

    教育部长江学者和创新团队发展计划(No. IRT1125);国家自然科学基金(No. 51379067);2012年江苏省“青蓝工程”优秀青年骨干教师项目;2012年河海大学优秀创新人才支持计划项目资助。

Development and verification of 3D bounding surface model for rockfill materials in FLAC3D

TAO Hui1, 2, CHEN Yu-min1, 2, XIAO Yang1, 2, LIU Han-long1, 2   

  1. 1. Key Laboratory of Ministry of Education for Geomechanics and Embankment Engineering, Hohai University, Nanjing 210098, China; 2. College of Civil and Transportation Engineering, Hohai University, Nanjing 210098, China
  • Received:2013-07-20 Online:2014-06-10 Published:2014-06-20

摘要: 堆石料三维边界面模型结合了统一非线性强度准则,可以反映三维应力空间堆石料的应变硬化、软化以及体积收缩和剪胀等传统本构模型难以反映的力学特性。基于三维边界面模型的基本理论,通过FLAC3D提供的二次开发平台,在VC++环境下实现了三维边界面本构模型的二次开发,并给出基于FLAC3D程序的边界面本构模型开发的关键步骤、编程要点和调试方法。利用开发的本构模型,开展了三轴压缩试验的数值模拟计算,并与理论值进行了对比分析。结果表明,嵌入在FLAC3D中的三维边界面本构模型能够较好地反映设定试验条件下的材料性能,而且三维边界面本构模型模型参数简单,都可从常规三轴试验获得,从而验证了三维边界面模型二次开发程序的优越性与合理性。

关键词: 堆石料, 三维边界面本构模型, FLAC3D, 二次开发, 验证

Abstract: Three-dimensional bounding surface constitutive model for rockfill materials incorporating the general nonlinear strength criterion can well capture such behaviors of rockfill materials as the strain hardening, the post-peak strain softening, and the volumetric strain contraction and expansion in the three-dimensional stress space, which cannot be predicted by the traditional constitutive model proposed before. Based on the theory of 3D bounding surface constitutive model and according to the further developing platform provided by FLAC3D, the 3D bounding surface model is successfully developed in FLAC3D with VC++ environment; and then key steps, programming essentials and methods of constitutive model’s secondary development are given based on FLAC3D code. The calculative results of 3D bounding surface model using FLAC3D under general triaxial compression tests are compared with the theoretical values. The results are turned out that the calculative results can aptly fit the theoretical values and predict the behaviors of rockfill materials. In particular, model parameters of bounding surface model are simple and can be determined by general triaxial tests. Therefore, we can see that it shows the superiority and reasonableness of 3D bounding surface model’s procedure.

Key words: rockfill materials, 3D bounding surface constitutive model, FLAD3D, further development, verification

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