横观各向同性岩土材料应变局部化现象的有限元模拟

摘要：

岩土材料的各向异性性质与其微结构紧密相关,文中考虑到内摩擦角是应力状态、组构张量及材料主方向的函数,发展了适用于横观各向同性岩土材料的修正的Drucker-Prager屈服准则.基于Cosserat连续体理论,推导了该准则的一致性映射返回算法,形成了一致性切线模量矩阵,并利用有限元软件Abaqus的用户单元子程序(UEL)进行了数值实现.通过将积分点材料强度随材料主方向及各向异性程度的变化关系与理论结果进行比较,验证了程序开发的正确性.数值算例重点分析了材料主方向和各向异性参数对结构极限承载力及破坏模式的影响,且与经典连续体的结果进行了比较.结果表明,文中方法能够较好地模拟具有横观各向同性的岩土材料的应变局部化现象.

关键词：岩土材料、岩土力学、横观各向同性、Cosserat连续体、屈服准则、应变局部化

所属期刊栏目：44

分类号：O34(固体力学)

资助基金：国家自然科学基金资助项目11172216;国家重点基础研究发展计划项目2010CB731502;湖北省自然科学基金资助项目2013CFB287;河北省杰出青年科学基金资助项目E2015210040Supported by the National Natural Science Foundation of China11172216;the National Program on Key Basic Research Project of China2010CB731502;the Natural Science Foundation of Hubei Province2013CFB287

在线出版日期：2017-04-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：70-80