摘要：ANSYS软件具有强大的可开发性,在数值计算领域中应用广泛,标准的ANSYS程序中缺少岩土工程数值计算常用的邓肯-张模型。ANSYS参数化设计语言(ANSYS parametric design language,APDL)计算效率低下,而邓肯-张模型计算三维问题会存在较大误差。基于用户可编程特性(User Programmable Features,UPFs)二次开发平台,编写了适用于邓肯-张模型的用户子程序,以二维和三维算例进行验证,并在三维算例中采用改进的邓肯-张模型新算法。结果表明,利用UPFs二次开发邓肯-张模型可靠且计算效率高,可以推广到其他本构模型的二次开发中,改进的邓肯-张模型新算法具有更高的精度。

摘要：土体的力学特性受结构性影响十分显著,结构性越强,破坏后变形越大,对实际工程影响越显著。目前对结构性土的特殊工程性质已有广泛认识,但如何用数学方法准确描述其强度和变形间的关系仍是主要研究内容。对分布在云南昭通地区的强结构性黏土进行了试验研究,结果表明:其结构屈服应力高达800 kPa,属于典型的强结构性土。根据常规三轴试验的应力-应变关系,将强结构性黏土的剪切变形划分为结构未破坏阶段、结构逐渐破坏阶段和结构完全破坏阶段;基于破坏过程,对传统邓肯-张模型进行修正,引入损伤比参数,建立适用于强结构性黏土的修正邓肯-张本构模型。对模型中的初始剪切模量、主应力差渐进值和剪切模量参数进行推导分析,各参数值与试验的土体剪切变形规律相符合;对已有结构性土的试验数据进行拟合分析,结果表明该修正模型可以较好地描述强结构性黏土的应力-应变特性规律。

摘要：实际工程中,含水率的变化对土的性质影响较大,为了确定含水率对生态袋加筋土的力学特性和邓肯-张模型参数的影响规律,以不同含水率生态袋加筋土为研究对象,通过三轴压缩试验,研究生态袋加筋土邓肯-张模型参数随含水率的变化规律。试验结果表明:(1)不同含水率下生态袋加筋土应力-应变关系曲线均呈现双曲线特征,选取轴向应变为15%的偏应力作为破坏强度值,试验得出,破坏强度随着含水率的增加而减小;(2)含水率的变化对生态袋加筋土邓肯-张模型参数均有着不同程度的影响,随着含水率增加,黏聚力呈二次函数关系减小,内摩擦角、K值和n值均呈线性关系减小,破坏比变化区间范围为(0.828~0.990);(3)初始切线模量反映了土体在应力-应变关系曲线初始阶段抵抗变形的能力。生态袋加筋土的初始切线模量随着含水率的增长而减小,同时获得初始切线模量随含水率变化的经验公式;(4)通过对试样尺寸效应分析,表明了本文研究结论的适用性。上述研究结论为生态袋护坡工程的设计和数值模拟提供一定的理论依据和参数支持。

摘要：邓肯-张模型具有参数意义明确且易于确定的优点,在土工构筑物数值分析中应用广泛。在高围压下,压实填土的(σ1-σ3)-ε1关系曲线形式为双曲线,满足邓肯-张模型(σ1-σ3)-ε1关系为双曲线的假定基础,但随着围压降低,其关系曲线逐渐偏离至差异显著,故需对原有的关系方程进行改进。研究发现:在双曲线方程中加入一个反映压实条件的参数,可以消除曲线与实测数据系统差异,结合不同最大粒径软岩填料制样过程和试验结果,提出对原邓肯-张模型的改进和新参数确定方法,在此基础上推导得到改进的邓肯-张模型。将改进模型应用到压实软岩填料的三轴试验数据分析中,结果证明改进模型显著提高了模型预测精度,说明该模型适用于压实填料,有望用于压实填土构筑物的数值分析中。

摘要：某机场道路建设项目的回填深度较大,填筑料场存在全风化砂岩地层,为保证回填质量,研究全风化砂岩作为填筑土体的工程特性,通过室内三轴固结排水试验,查明全风化砂岩土体的应力-应变关系,获取全风化砂岩的抗剪强度参数,得到全风化砂岩的邓肯-张模型的8个参数。试验结果表明,不同围压下的试样均为鼓胀变形破坏,内聚力为4.28 kPa,内摩擦角为38.27°。试验结果可为工程设计、工程所在地区土体参数的获取及数值分析计算提供参考依据。

摘要：为了描述饱和土变形过程,以某边坡饱和土为研究对象,开展固结排水三轴压缩试验。试验发现饱和土的应力-应变曲线近似为双曲线,由此选择邓肯-张模型作为基础模型,结合统计损伤理论,构建一种新的饱和土邓肯-张修正模型。通过邓肯-张模型自身特性及线性回归的方法,求解模型参数。采用所建模型对饱和土试验数据进行辨识,对比分析试验曲线和理论曲线。结果表明,所建修正模型结构简练,参数较少,能较为准确地辨识饱和土偏应力-应变曲线,具有一定的可行性和合理性。

摘要：对南通地区稳定粉质土的不同方案进行了常规三轴试验,分析了应力应变曲线的特点,得到了该地区稳定粉质土的邓肯-张模型参数,可为高速公路等设计、计算提供依据。

摘要：为深入研究邓肯-张模型参数的计算方法以及参数的规律,以天津滨海新区主要土层土样的室内三轴固结排水(CD)试验结果为例,通过理论计算得出相应地层的邓肯-张模型参数,分析各地层邓肯-张模型参数。文中所运用的邓肯-张模型参数计算方法真实可靠,其结果可以为今后的工程建设涉及地层变形特性研究提供借鉴。

摘要：邓肯-张模型在平面应变状态和轴对称状态下的计算结果存在差异。为科学合理地评估沥青混凝土坝体在施工过程中的应力与变形规律,依据平面应变状态和轴对称状态下内摩擦角的参数转换关系,通过将轴对称状态的参数值修正为平面应力状态的参数值对邓肯-张模型进行修正,用修正后的模型进行分析。以沥青混凝土心墙坝为例,分析坝体心墙、过渡层和堆石区应力与变形在两种状态下的差异。结果表明,心墙大主应力沿高度方向分布呈底部剧降、中部缓降和顶部增大,靠近上下游侧的大小主应力分布特征相似,差异不显著;中心轴的主应力分布显著小于两侧,内部存在应力梯度,但未产生显著性的水平位移。在坝体中下部,平面应变的大主应力大于轴对称,前者的水平位移小于后者。在心墙坝填筑竣工后,心墙和过渡层大、小主应力变化较为剧烈,平面应变状态下计算出的主应力大于轴对称状态下计算出的主应力,在上下游堆石区内主应力变化较为平滑。

摘要：我国黄土分布广泛,许多建设工程位于黄土分布区内,为配合实际工作的需要,研究黄土的工程力学特性,从工地现场取回扰动土样,进行了重塑黄土的室内三轴试验,并用邓肯张模型分析了实验结果,获得了重塑黄土的邓肯-张模型参数。所得参数可作为黄土地区工程设计、计算的参考值。