МОДИФИКАЦИЯ КРИТЕРИЯ ПРОЧНОСТИ ДРУККЕРА-ПРАГЕРА НА ОСНОВЕ МУЛЬТИМАСШТАБНОГО ФИЗИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ГРУНТОВ A multi-scale Drucker-Prager strength criterion based on the microscopic physical details of soil

De-Luan Feng, Xue-Li Xiao, Shi-Hua Liang

Аннотация


С использованием подходов механики сплошных сред предлагается способ учета особенностей микроструктуры грунта и характера взаимодействия между минеральными частицами, жидкой и газообразными компонентами порового пространства путем введения элементарных ячеек грунта, характеристики
механического поведения которых, как «точек» на макроуровне (связь между напряжениями и деформациями) зависят от микро и мезоструктуры ячеек и особенностей физического взаимодействия её составляющих. Предлагается вывод модифицированного критерия прочности типа Друккера -Прагера на основе теоретических представлений и анализа результатов лабораторных испытаний на трехосное сжатие, в котором входящие в определяющие соотношения параметры оказываются зависящими от структуры грунта и взаимодействии компонент на микро- и мезоуровнях.

Полный текст статьи публикуется в английской версии журнала
«Soil Mechanics and Foundation Engineering”, vol.60, No.5


Литература


Andrade, J. E., Avila, C. F., Hall, S. A., Lenoir, N. & Viggiani, G. Multiscale modeling and characterization of granular matter: From grain kinematics to continuum mechanics. Journal of the Mechanics & Physics of Solids 59(2), 237-250(2011).

Barthélémy, J. F. & Dormieux, L. A micromechanical approach to the strength criterion of Drucker‐Prager materials reinforced by rigid inclusions. International Journal for Numerical & Analytical Methods in Geomechanics 28(78), 565-582(2004).

China, M. O. W. R. O. T. P. S. R. O. Professional Standard of the People’s Republic of China. Specification of soil test (GB/T50123-1999) Beijing, China, China Architecture and Building Press(2000).

Elmekati, A. & Shamy, U. E. A practical co-simulation approach for multiscale analysis of geotechnical systems. Computers & Geotechnics 37(4), 494-503(2010).

Fang, Y. G. Shear test and physical mechanism analysis on size effect of granular media. Acta Physica Sinica 63, No. 3, 034502(2014).

Fang, Y. G. & Li, B. Multiscale problems and analysis of soil mechanics. Mechanics of Materials 103, 55-67(2016).

Feng, D. & Fang, Y. Theoretical analysis and experimental research on multiscale mechanical properties of soil. International Journal of Geomechanics 04015094, 1-12(2016).

Feng D L, Fang Y G. Theoretical and experimental study on multi-scale mechanical properties of soil[J]. Soil Mechanics and Foundation Engineering, 52(4): 189-197(2015).

Feng, L., Kang, Y., Zhang, G. & Wang, S. Mechanism-based strain gradient Drucker–Prager elastoplasticity for pressure-sensitive materials. International Journal of Solids & Structures 47(20), 2693-2705(2010).

Gao, Z., Zhao, J. & Yao, Y. A generalized anisotropic failure criterion for geomaterials. International Journal of Solids & Structures 47(22-23), 3166-3185(2010).

Guo, N. & Zhao, J. A coupled FEM/DEM approach for hierarchical multiscale modelling of granular media. International Journal for Numerical Methods in Engineering 99(11), 789-818(2014).

Liu, M., Gao, Y. & Liu, H. A nonlinear Drucker–Prager and Matsuoka–Nakai unified failure criterion for geomaterials with separated stress invariants. International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences 50, (2), 1-10(2012).

Lu, X., Bardet, J. P. & Huang, M. Numerical solutions of strain localization with nonlocal softening plasticity. Computer Methods in Applied Mechanics & Engineering 198(47–48), 3702-3711(2009).

Matouš, K., Geers, M. G., Kouznetsova, V. G. & Gillman, A. A review of predictive nonlinear theories for multiscale modeling of heterogeneous materials. Journal of Computational Physics 330(C), 192-220(2017).

Mitchell, J. K. & Soga, K. (2005) Fundamentals of Soil Behavior, 3rd Edition. New York, NY, USA: John Wiley & Sons, Inc.

Mueth, D. M., Debregeas, G. F., Karczmar, G. S., Eng, P. J., Nagel, S. R. & Jaeger, H. M. Signatures of granular microstructure in dense shear flows. Nature 406(6794), 385-389(2000).

Zhao, J. & Guo, N. The interplay between anisotropy and strain localisation in granular soils: A multiscale insight. Géotechnique 65(8), 642-656(2015).


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.