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堆石料流变的黏弹塑性本构模型研究

王占军, 陈生水, 傅中志

王占军, 陈生水, 傅中志. 堆石料流变的黏弹塑性本构模型研究[J]. 岩土工程学报, 2014, 36(12): 2188-2194. DOI: 10.11779/CJGE201412005
引用本文: 王占军, 陈生水, 傅中志. 堆石料流变的黏弹塑性本构模型研究[J]. 岩土工程学报, 2014, 36(12): 2188-2194. DOI: 10.11779/CJGE201412005
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WANG Zhan-jun, CHEN Shen-shui, FU Zhong-zhi. Viscoelastic-plastic constitutive model for creep deformation of rockfill materials[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 2014, 36(12): 2188-2194. DOI: 10.11779/CJGE201412005
Citation: WANG Zhan-jun, CHEN Shen-shui, FU Zhong-zhi. Viscoelastic-plastic constitutive model for creep deformation of rockfill materials[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 2014, 36(12): 2188-2194. DOI: 10.11779/CJGE201412005
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堆石料流变的黏弹塑性本构模型研究  English Version

  • 1. 南京水利科学研究院,江苏 南京 210029; 2. 水利部土石坝破坏机理与防控技术重点实验室,江苏 南京 210029

基金项目: 国家自然科学基金项目（51379130, 51209141, 91215301）
详细信息
    作者简介:

    王占军(1986- ),男,博士研究生,主要从事土石坝工程研究。E-mail: nhriwzj@126.com。

Viscoelastic-plastic constitutive model for creep deformation of rockfill materials

  • 1. Nanjing Hydraulic Research Institute, Nanjing 210029, China; 2. Key Laboratory of Earth-Rock Dam Failure Mechanism and Safety Control Techniques, Ministry of Water Resources, Nanjing 210029, China

摘要

    摘要
  • 摘要: 堆石坝流变变形主要是堆石料在环境因素作用下的劣化和高接触应力下的颗粒破碎重排引起的。在等向压缩方程中引入反映堆石料颗粒强度的固相硬度参数,选用双曲线型式的固相硬度衰减模型,以反映堆石料颗粒强度随时间劣化的特性;在分析堆石料流变试验结果的基础上,建立了流变变形的双曲线型流动准则;推导了流变变形的计算公式,并构建了流变模量表达式,从而建立了一个可统一考虑加载与流变过程的堆石料黏弹塑性本构模型。通过模拟两种典型堆石料的流变试验资料验证了模型的有效性。
    Abstract: The underlying mechanism of creep deformation of rockfill dams is the particle deterioration due to environmental changes and the particle breakage under high contact stresses. A solid hardness parameter reflecting particle strength is introduced into the isotropic compress equation. In order to describe the deterioration process of rockfill particles with time, the solid hardness parameter is assumed to vary with time, following a mathematical representation of hyperbola distribution. By analyzing the data of triaxial creep tests on rockfill materials, a hyperbolic creep flow rule is established. The creep formulae for deformation are derived, and the expressions for creep modulus are proposed. Then a visco elastic-plastic constitutive model for rockfill materials is proposed considering the influence of both loading and creep deformation. Finally, the validity of the proposed model is confirmed by comparing the simulated results with the measured data of two kinds of rockfill materials.
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  • 收稿日期:  2014-04-21
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