研究邓肯-张模型的难点,邓肯-张模型的现状,发展情况,应用情况
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发布时间：2023-01-09 19:19
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热心网友
时间：2023-10-24 04:25
（一）研究现状：
目前描述土的应力应变关系的数学模型有许多种,归纳起来有两大类:一类是弹性模型,它包括线性弹性模型和非线性弹性模型,其中较典型是E-μ模型和K-G模型；另一类是弹塑性模型,其中较典型的有Cambridge模型、清华模型、沈珠江的双屈服面模型等。从实际应用来看,弹塑性模型能较好地反映土的实际变形特征和内部机理,以及土体的硬化、软化和剪胀性质,具有广阔的发展前景,但参数求取相对较困难,计算过程复杂；弹性模型中非线性弹性模型既能比较好地模拟土的实际力学性质,又具有形式简洁参数少的特点,在工程计算分析中被广泛采用,因此有很多学者对非线性弹性模型进行了研究。
土体的K-G模型就是在非线性弹性分析时把应力分解成球张量p 和偏张量q 两部分,应变也分解成球应变(体应变)εv 和偏应变(剪应变)εs ,相应地采用体积变形模量K和剪切模量G代替工程上常用的变形模量E 及泊松比μ。国内对K-G 模型的研究取得了一些有价值的成果。
Duncan-Chang在Kondner应力、应变双曲线假定基础上提出双曲线E-μ模型。Duncan等人通过模型试验并使用Duncan-Chang模型进行计算,发现荷载较高时,计算的沉降值偏大。由于测定土的变形模量E 和泊松比μ受试验方法等因素的影响较大,而实际应用中恰当的模量和泊松比的选定又比较困难,因此有人认为土的应力- 应变特性利用杨氏模量及泊松比是不恰当的。在排水条件下,若发生强烈的剪胀现象时,土的μ值可等于或大于0.5，这时用E-μ模型就遇到很大的困难,在有限元计算中某些单元应力状态达到破坏时,会得到不合理的结果。在三轴试验中,模型能描述不同应力路径关系,但体变预测不准,泊松比值误差较大。Duncan等人对模型进行了修正,即采用剪切体积模量的K-G模型,因邓肯一张非线性弹性E-μ和E-B模型(下面简称E-μ和E-B 模型)都不能反映土的剪胀和应变软化。虽然E-μ和E-B 模型存在许多局限性,但其模型参数较简单,概念清楚,各个试验参数都有一定的物理意义与几何意义,可以通过常规三轴剪切试验获得而应用最为广泛。
邓肯-张模型除应用于岩土体的应力、应变研究、沥青混凝土等材料的应力、应变性质的研究外,也应用于地下工程的分析计算（包括结构分析、沉降分析、坑道稳定分析、围岩应力分析等等）是比较理想的。该模型在国内外已广泛使用30多年，在ADINA、FLAC3D、ABAQUS、ANSYS等软件实现二次开发方面也取得了很好的成绩。
（二）发展趋势：
近几年,国内对邓肯-张模型的研究和应用使它在不同的侧面得到一定程度的完善，具有更广泛的实用性。但任何模型都不可能面面俱到地反映土体的性质,针对土体某些方面的特点对模型进行研究和应用才是切实可行的方法。今后在模型参数和模型的缩尺效应、敏感性、反分析中主应力影响、应力路径影响、考虑土体结构性、应变软化性、剪胀性、考虑时间效应等的研究和改进中具有更广泛的发展前景。
热心网友
时间：2023-10-24 04:25
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