导读:本文包含了非饱和土斜坡论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:非饱和土,本构模型,有限元二次开发,斜坡变形演化
非饱和土斜坡论文文献综述
程昊[1]（2019）在《非饱和土弹塑性本构模型数值实现及其在斜坡变形分析中的应用》一文中研究指出土由固体颗粒和孔隙组成,当土中孔隙被液体充满时为饱和土,而当土中孔隙未被液体充满即同时存在液体和气体时为非饱和土。自然界中,非饱和土广泛分布于地下潜水位以上的表层土体中。当发生降雨或地下水位升降等水文环境变化时,非饱和土含水量会随之发生变化,引起土饱和度的变化,进而导致土的力学特性发生改变,一方面土饱和度的增加会造成土有效应力减小导致土强度降低,另一方面土饱和度的增加会改变土的状态使其发生自身材料属性的改变例如屈服面的扩张或收缩等现象。在工程实践中斜坡变形破坏是无法回避的问题,而土质斜坡由于地形等条件的特殊性,造就了其表层大量分布非饱和土的现象。大量工程实践表明,降雨或地下水升降等水文环境变化是造成斜坡变形乃至失稳破坏的重要因素,因此研究斜坡在渗流应力耦合作用下的变形演化规律具有重要意义。目前,已有的研究渗流应力耦合作用下斜坡变形破坏规律多基于有效应力原理,而考虑饱和度变化导致的土材料属性的改变的文献较少,因此研究非饱和土的本构关系,特别是研究非饱和土材料力学属性随饱和度的变化规律即本构模型,并应用其研究斜坡变形演化规律具有重大理论意义和工程实践指导价值。而在非饱和土本构模型研究方面,研究非饱和土本构关系的文献较多,但研究非饱和土本构关系数值实现以及考虑非饱和土水力滞回效应的文献较少,因此研究考虑水力滞回效应的非饱和土本构模型数值实现方法具有更重要的基础研究意义。鉴于非饱和土应力应变关系在斜坡变形演化规律研究中的重要性,以及现有研究的不足,本文考虑饱和度对土材料属性的改变,结合非饱和土水力滞回效应,应用基于误差控制的子增量步显示积分算法对已有非饱和土扩展剑桥模型进行Abaqus有限元二次开发,编制模型Umat用户材料子程序。在此基础上基于非饱和土扩展剑桥模型对饱和度的响应原理,建立一种非饱和土扩展边界面模型,并同样应用基于误差控制的子增量步显示积分算法进行Abaqus有限元二次开发,编制了非饱和土扩展边界面模型的Umat用户材料子程序。随后应用非饱和土扩展剑桥模型和非饱和土扩展边界面模型对比模拟研究了理想斜坡模型在强降雨入渗条件下,在瞬态渗流应力耦合作用下斜坡变形演化规律,并与传统修正剑桥模型的模拟结果进行对比。获得了有限元模拟非饱和土质斜坡变形演化规律的新方法,并验证了模拟方法的可靠性。主要研究成果及结论如下:(1)非饱和土扩展剑桥模型的显式数值实现结合考虑水力滞回效应的非饱和土扩展剑桥弹塑性本构模型的屈服面方程、强化准则、流动和法则,利用塑性一致性条件,将饱和度视为一应变分量,推导得到扩展剑桥模型的一致性切线模量矩阵。在此基础上,应用基于误差控制的自动子增量步算法,每个子增量内部利用改进欧拉法一步显示求解本构常微分方程。以简洁明了的算法实现了非饱和土扩展剑桥模型Abaqus本构Umat子程序二次开发。应用非饱和土扩展剑桥模型进行多种条件下数值实验,验证了模型程序的正确性,并探究了模型适用性,最终得到该模型对非饱和土多项力学行为的模拟适用性良好的结论,而在干湿循环过程中由于模型考虑了水力滞回效应因此模拟干湿循环是非饱和土力学特性有较好的适用性。(2)非饱和土扩展剑桥模型的建立和显式数值实现以非饱和土扩展剑桥模型的强化准则为基础,建立一种适用于非饱和土的扩展边界面本构模型。为进行有限元数值实现,结合塑性一致性条件,将饱和度视为一应变分量,推导该模型一致切线模量。应用基于误差控制的自动子增量步显式积分算法,与非饱和扩展剑桥模型一样,无需进行迭代,在子增量步内部使用改进欧拉法对边界面本构常微分方程进行显示一步求解。从而实现非饱和土扩展边界面模型的Abaqus有限元二次开发。应用非饱和土扩展边界面模型Umat子程序进行多种条件下的数值试验,验证了模型程序的正确性,并探究了模型性质及适用性,非饱和土扩展边界面模型适用于模拟多种非饱和土力学特性,由于该模型考虑了边界面效应和水力滞回效应,因此对非饱和土在应力循环荷载和干湿循环荷载条件下力学响应的模拟有更强的适用性。(3)滑带土非饱和直剪试验参数拟合取叁峡库区黄土坡滑坡滑带土进行非饱和定吸力直剪试验,应用非饱和土扩展剑桥模型及非饱和土扩展边界面模型对滑带土定吸力直剪试验进行拟合,并获取相应的模型参数。从拟合结果可以看出,扩展剑桥模型模拟结果有明显的弹性段,塑性段主要表现为应变硬化。而从扩展边界面模型模拟结果看,应力应变曲线没有纯弹性段,整个试验过程均为弹塑性变形,曲线形态初段为应变硬化,后段为应变软化,相比于扩展剑桥模型扩展边界面模型拟合结果更接近于实验曲线。(4)强降雨入渗条件下理想斜坡变形演化研究对理想斜坡模型,采用滑带土直剪试验拟合参数,应用非饱和土扩展剑桥模型和扩展边界面模型使用瞬态渗流应力耦合分析过程模拟强降雨入渗条件下的变形演化特征,并与传统饱和土修正剑桥模型应用渗流应力耦合分析的模拟结果进行对比。通过对比发现,由于受饱和度变化影响,在相同降雨时长非饱和土扩展边界面模型位移和扩展剑桥模型位移均明显大于传统修正剑桥模型,并且相对修正剑桥模型,应变分布明显受降雨入渗影响,在坡表更为集中。叁种模型模拟斜坡变形结果均呈现出随时间呈阶段性演化的特点,即初始变形阶段、稳定变形阶段和加速变形阶段直至破坏。其中扩展剑桥模型模拟的位移结果演化阶段划分更为明显,而扩展边界面模型稳定变形和加速变形阶段分异不明显,主要是由于扩展边界面模型材料一直处于弹塑性变形,没有截然的弹塑性界面,因此该模型更适合模拟流动性强的粘土材料。(本文来源于《中国地质大学》期刊2019-05-01）
楼平,程鹏,金国亮,岳灵平,邓慰[2]（2019）在《非饱和土边坡降雨入渗特征及其对斜坡稳定性的影响》一文中研究指出降雨入渗是影响非饱和土斜坡失稳的主要因素,揭示了非饱和土斜坡的降雨入渗特征及其与斜坡稳定性的关系。首先采用试验的方法,研究了斜坡土体的渗透性变化特征,并揭示了土体含水率对其强度的影响;进而采用数值模拟的方法,研究了典型土质斜坡的降雨入渗过程,以及斜坡在降雨条件下的应力应变分布特征;最后采用极限平衡理论计算了不同降雨阶段的斜坡稳定性特征。(本文来源于《人民珠江》期刊2019年02期）
任传健,贾洪彪,马淑芝[3]（2015）在《基于统一强度理论的非饱和土斜坡稳定性分析》一文中研究指出基于双剪统一强度理论与非饱和土抗剪强度公式,结合Sarma法的思想,推导考虑中间主应力效应和条间基质吸力的非饱和土斜坡稳定性计算公式,并将其应用于工程实例进行验证。结果表明,非饱和土斜坡稳定性系数与中间主应力参数b和基质吸力成正相关关系,二者均对斜坡的稳定性产生贡献;与传统方法相比,在基质吸力等于50kPa时,同时考虑中间主应力效应和条间基质吸力方法的稳定性计算结果增大27.6%,能够更加经济、合理地评价非饱和土斜坡稳定性。(本文来源于《水电能源科学》期刊2015年09期）
刘锋涛[4]（2006）在《雨水入渗对非饱和土斜坡内孔隙水压影响的研究》一文中研究指出在降雨对非饱和土斜坡稳定性影响的研究中,对降雨强度、降雨持续时间和降雨量的研究比较成熟,而研究雨型对斜坡稳定性的影响比较少。目前,在研究雨型对斜坡稳定的影响时,大多都是假设理想化的柱状雨型分布的情况下,研究雨型的均匀性对稳定性的影响。而在实际的降雨过程中雨峰出现的次数以及出现的时刻对滑坡的预报和防治是非常重要的。因此,研究一场降雨过程中雨峰在何时出现对滑坡的预报和防治具有重要的理论和实际意义。本文从研究降雨类型对非饱和土斜坡内孔隙水压力的影响入手,来研究雨峰的位置对斜坡的稳定性的影响的。本文主要的研究内容和成果如下:1)在非饱和土力学的基础上推导了二维渗流控制控制方程的稳态渗流方程和瞬态渗流方程。然后,利用SEEP/W计算软件对非饱和土瞬态渗流稳态进行建模分析,并且提出了在建模过程中使用SEEP/W的一些注意事项。2)在假设长期降雨过程中前期降雨的分布类型的情况下,通过利用有限元方法计算在给定的边界条件下(包括降雨边界条件)非饱和土斜坡内的渗流过程,得到了不同时刻时孔隙水压力的分布。通过对数值计算结果的分析,表明:在长期的降雨持续期内对于柱状降雨分布类型,可以描述它对孔隙水压力有明显影响的参数为:降雨持续时间和间歇持续时间的比值、在前期降雨过程中每次降雨的降雨强度和持续时间。对于长期的前期降雨的不同分布类型对非饱和土斜坡内孔隙水压力影响最大的情况是:当降雨持续时间与间歇持续时间比较接近时,较大的降雨强度和较长的降雨持续时间。3)选取了一个降雨强度公式,在此基础上根据Keifer和Chu雨型模型公式计算出了不同时刻下降雨的强度。然后在雨峰相对位置参数r取不同的值时,对不同土的水力学特性,初始条件的情况进行有限元渗流计算。得到了不同的模型参数下孔隙水压力的变化规律。数值计算结果表明:在一定的降雨持续时间内,随着r值的增大,孔隙水压力增加的幅度先增加后减小,即对孔隙水压力影响较大的雨峰时刻为降雨持续期内中间时刻。对于Keifer和Chu雨型当降雨持续期小于12小时时这一规律比较明显。4)在保持与Keifer和Chu雨型的总的降雨量、降雨持时和峰值强度相同的情况下,设计了一组柱状单峰雨型,计算了雨峰相对位置不同时孔隙水压力的变化,同时也考虑不同的水力学特性和初始条件。并且对两种雨型做(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2006-06-01）
非饱和土斜坡论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
降雨入渗是影响非饱和土斜坡失稳的主要因素,揭示了非饱和土斜坡的降雨入渗特征及其与斜坡稳定性的关系。首先采用试验的方法,研究了斜坡土体的渗透性变化特征,并揭示了土体含水率对其强度的影响;进而采用数值模拟的方法,研究了典型土质斜坡的降雨入渗过程,以及斜坡在降雨条件下的应力应变分布特征;最后采用极限平衡理论计算了不同降雨阶段的斜坡稳定性特征。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
非饱和土斜坡论文参考文献
[1].程昊.非饱和土弹塑性本构模型数值实现及其在斜坡变形分析中的应用[D].中国地质大学.2019
[2].楼平,程鹏,金国亮,岳灵平,邓慰.非饱和土边坡降雨入渗特征及其对斜坡稳定性的影响[J].人民珠江.2019
[3].任传健,贾洪彪,马淑芝.基于统一强度理论的非饱和土斜坡稳定性分析[J].水电能源科学.2015
[4].刘锋涛.雨水入渗对非饱和土斜坡内孔隙水压影响的研究[D].哈尔滨工业大学.2006