姚仰平黄文熙讲座UH模型系列研究教案分析.ppt

结论 关于UH模型系列 提出了统一硬化（UH）参数，能够反映复杂应力历史和应力路径对土的影响，且隐含了硬化边界 发展了考虑温度、时间、非饱和等影响的UH模型，形成了一个特色鲜明的本构体系 提出了变换应力三维化方法，揭示了其热力学基础，并通过对称化刚度矩阵，将UH模型系列应用于实际工程 结论 UH模型的数值实现和应用 刚度矩阵对称化 致谢 感谢谢定义教授、俞茂宏教授的教导，感谢他们将本人带入岩土强度和本构理论研究领域！ 谢定义教授 俞茂宏教授 致谢 感谢松冈元教授、孙德安教授、罗汀教授，部分成果与他们合作完成，感谢他们的支持！ 姚仰平 孙德安 松冈元 徐永福 致谢 感谢北航机场岩土工程研究所研究生们的工作，感谢他们的辛劳付出！ 致谢 感谢国家自然基金委的持续资助，感谢科技部973项目的支持！ 感谢岩土工程学报、学会和岩土工程界同仁的信任，赋予本人如此崇高的荣誉！ 北航沙河校区教学主楼 请批评指正！ 弹塑性本构模型结合加卸载准则包含应力应变关系与强度准则 当采用相关联流动法则时，建立弹塑性本构模型的关键为寻找屈服面 f 与硬化参数H 由土的压硬性、摩擦性、剪胀性确定屈服面 f 与硬化参数H 碎石(Shi 2008) 预测结果:碎石 8. UH模型三维化：广义非线性强度准则 Parameters n=0.79 σ0=0kPa Mf=2.49 α=0.2 pr=350kPa 红砂岩(Yu et al. 2002) 泥岩(Lee et al. 2002) 预测结果:岩石 8. UH模型三维化：广义非线性强度准则 pr=100MPa Parameters n=0.92 σ0=8MPa Mf=1.91 α=0 pr=10MPa Parameters n=0.68 σ0=15MPa Mf=2.2 α=0.2 花岗岩(Yu et al. 2002) 大理石(Takahashi and Koide 1989) 预测结果:岩石 8. UH模型三维化：广义非线性强度准则 pr=100MPa Parameters n=0.68 σ0=15MPa Mf=2.2 α=0.53 pr=50MPa Parameters n=0.74 σ0=0.12MPa Mf=2.23 α=0.7 混凝土(Launay and Gachon 1970) 预测结果:混凝土 8. UH模型三维化：广义非线性强度准则 pr=fc Parameters n=0.89 σ0=0.09fc Mf=1.86 α=0.2 姚仰平, 路德春, 周安楠, 邹博. 广义非线性强度理论及其变换应力空间. 中国科学(E辑), 2004, 34(11): 1 283–1 299. Yao Y P, Lu D C, Zhou A N, et al. Generalized non-linear strength theory and transformed stress space. Science in China(Ser E), 2004, 47(6): 691-709. 思路：通过应力的映射关系，将非圆的强度包线或屈服面变成圆 8. UH模型三维化：变换应力方法 本构模型应能反映土的三维强度和应力应变特性 土的强度包线或屈服面在偏平面上非圆，不便于本构模型的三维化 映射满足 变换应力公式 8. UH模型三维化：变换应力方法 根据SMP准则算得： 根据Lade准则算得： 根据广义非线性准则算得： 8. UH模型三维化：变换应力方法 变换应力与真实应力空间下的剑桥屈服面 8. UH模型三维化：变换应力方法 变换应力空间 真实应力空间 反映了应力水平对屈服面形状的影响 变换应力方法 g(θ)方法 8. UH模型三维化：变换应力方法 变换应力修正后的K0 Cam-clay屈服面光滑 变换应力方法 g(θ)方法 8. UH模型三维化：变换应力方法 变换应力修正后的K0 Cam-clay屈服面光滑 变换应力方法 g(θ)方法 8. UH模型三维化：变换应力方法 变换应力修正后的K0 Cam-clay屈服面光滑 变换应力方法 g(θ)方法 8. UH模型三维化：变换应力方法 变换应力方法可以实现模型的三维化 8. UH模型三维化 Matsuoka H, Yao Y P, Sun D A. The Cam-clay models revised by the SMP criterion. Soils and Foundations, 1999, 39(1): 81–95. Yao Y P, Sun D A. Application of Lade’s criterion to Cam-clay model. Journal of Engineering Mechanics, 20