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基于非线性损伤理论的改进CVISC模型及其在FLAC3D中实现

2019-02-18文宝萍蒋秀姿李瑞冬

水文地质工程地质 2019年1期
关键词:模型

蒋 树,文宝萍,蒋秀姿,李瑞冬,赵 成

(1.中国长江三峡集团有限公司博士后工作站,北京 100038;2.中国地质大学(北京)水资源与环境学院,北京 100083;3.湘潭大学土木工程与力学学院/岩土力学与工程安全湖南省重点实验室,湖南 湘潭 411105;4.甘肃省地质环境监测院,甘肃 兰州 730050)

滑坡是斜坡岩土经历一定时间累进性变形破坏的结果。因此滑坡岩土变形破坏具有不同程度的流变特征,基于流变模型研究滑坡形成过程、预测滑坡活动趋势一直是国内外滑坡研究的热点和难点问题之一[1-4]。当滑坡以低速缓慢形式滑移或复活时,滑坡岩土变形破坏的流变特征尤为显著[1,3,5-6]。

岩土体流变本构模型构建有多种方式,包括基于试验数据拟合的经验模型[7],基于流变力学的解析模型[8]和基于黏弹塑性元件的元件模型[9]等。其中,元件模型因其物理意义明确、简单直观,在国内外研究中应用最广。元件模型研究中,将岩土流变特性看作是弹性、塑性和黏滞性叠加的结果,认为虎克弹性体、圣维南塑性体和牛顿黏性体三个基本元件能够表征岩土的弹性、塑性和黏滞性状,通过将三个三基本元件按不同方式进行组合,实现对岩土体各种流变行为的拟合及预测[10-11]。由于虎克弹性体和牛顿黏性体反映应力-应变速率的线性关系,所以这类元件的线性关系组合不能描述具有典型非线性特性的岩土蠕变破坏。于是,许多学者尝试将这些元件进行非线性组合建立反映岩土蠕变破坏性状的非线性流变本构模型。……

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