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1、基于物态本构模型的土体动力反应分析方法第30卷2008焦第4期4月Vo1.30No.4Apr.,2008基于物态本构模型的土体动力反应分析方法李宏儒,胡再强,陈存礼,谢定义(西安理工大学岩土工程研究所,陕西西安710048)摘要:通过对现有土体动力反应分析方法的分析,提出了新的有效应力物态地震反应分析方法.首先,建立了能够全面反应饱和土体的应力应变非线性,硬化性,剪切胀缩性和压密回胀性,应力路径相关性以及球应力和偏应力与变形的耦合性等主要特征的有效应力物态动本构关系.其次,以动力固结理论和瞬态动力学理论为基础,将该本构关系引入到以动力反应与动力固结相耦合,静应力和动应力变
2、化相耦合,孔压产生,扩散和消散相耦合,能够较全面反映动力作用下土体应力应变反应的真实过程为特点的三维瞬态动力方程组,形成了饱和砂土体有效应力物态地震反应分析的完整理论体系.最后,开发了新的动力固结三维有限元分析程序,通过对一个饱和路基的计算和分析,不仅得到了合理的土体动力性状,而且验证了该分析方法与程序的正确性..关键词:有效应力物态动本构关系;瞬态动力学;地震反应分析;耦合分析;有限单元法中图分类号:TU435文献标识码:A文章编号:1000—4548(2008)04—0503—08作者简介:李宏儒(1974一),男,博士研究生,主要从事岩土工程试验及分析计算工作.E.
3、mail:Lhrbj2008@126.com.ApproachofsoildynamicresponseanalysisbasedonphysicalstateconstitutiverelationshipLIHong—ru,HUZaj—qiang,CHENCun—li,XIEDing—yi(InstituteofGeotechnicalEngineering,Xi'anUniversityofTechnology,Xi'an710048,China)Abstract:Anewapproachbasedontheeffectivestressandphysicalsta
4、tesforanalyzingtheseismicresponseofsoilwasemphasizedasthecenterofthispaperonthewidebasisofdiscussingcurrentanalyticmethods.Thefirstonewastheeffectivestress-physicalstatedynamicconstitutiverelationshipsestablishedontherevealeddynamicstress?straincharacteristics.Itcouldbeusedtoconsidertheso
5、ilpropertiesofnon—linearity,hardening,sheardilatation?contraction,compression-swelling,aswellasthesoilpropertiesofstresspathdependenceandcouplingofsphericalstresstodeviatorstress.Thesecondachievementofthisresearchwasthefundamentalsofa3-Ddynamicconsolidationwithgoverningequationsestablishe
6、donthebasisofthetransientdynamictheory,characterizedbycombiningtheeffectivestressandphysicalstatesdynamicconstitutiverelationshipsandcouplingthedynamicresponseanddynamicconsolidation,staticstressanddynamicstress,generation,diffusionanddissipationofporewaterpressureSOastosimulatetheactualp
7、rocessofstress?strainresponseofsoilmassandformacompletetheoreticalframeworksystemoftheseismicresponseanalysisapproachbasedontheeffectivestressandphysicalstatesofsoilmass.Finally,anew3-DdynamicconsolidationFEMcalculationprogramwasdeveloped,andinspectedthroughseismica
