基于 Cosserat 理论的三维弹塑性模型及其在重力坝抗滑稳定分析中的应用

作     者：唐嘉博 马刚 涂承义 曹学兴 周伟 程勇刚 TANG Jiabo;MA Gang;TU Chengyi;CAO Xuexing;ZHOU Wei;CHENG Yonggang

作者机构：武汉大学水资源与水电工程国家重点实验室湖北武汉430072 武汉大学水工岩石力学教育部重点实验室湖北武汉430072 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司浙江杭州311122 中国华能澜沧江水电股份有限公司云南昆明650214 

基　　金：国家重点研发计划(2018YFC1508503) 国家自然科学基金资助项目(U1865204) 华能集团科技项目(HNKJ18-H26) 

出 版 物：《岩石力学与工程学报》 (Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering)

年 卷 期：2021年第40卷第8期

页      码：1702-1712页

摘      要：采用有限单元法模拟岩土工程中的应变局部化问题时,存在有限网格尺寸敏感性和网格锁定等问题,通过引入Cosserat连续体理论作为正则化机制,提出基于Cosserat连续体理论的三维Mohr-Coulomb弹塑性模型,采用Euler向后隐式应力更新算法,利用ABAQUS的二次开发功能进行数值实现,通过单轴压缩数值模拟验证模型和程序的可靠性及有效性,探究弯曲特征长度与剪切带宽度之间的关系,并建议材料弯曲特征长度的取值标准。分别采用经典弹塑性模型和基于Cosserat连续体理论的三维Mohr-Coulomb弹塑性模型进行重力坝三维抗滑稳定分析,经典弹塑性模型具有明显的网格依赖性,采用较疏的有限元网格计算会高估实际抗滑稳定性,而基于Cosserat理论的Mohr-Coulomb弹塑性模型在不同密度有限元网格上的抗滑稳定安全系数和滑移模式基本一致。

主 题 词：边坡工程 应变局部化 Cosserat Mohr-Coulomb 重力坝 三维抗滑稳定 

学科分类：0709[理学-地质学] 0819[工学-海洋工程类] 081803[081803] 08[工学] 0818[工学-交通运输类] 0708[理学-地球物理学类] 0816[工学-纺织类] 

核心收录：

D　O　I：10.13722/j.cnki.jrme.2020.1171

馆 藏 号：203104733...