第1章 绪论
1.1 选题背景及研究意义
1.1.1 高堆石坝的发展现状
1.1.2 高堆石坝面临的工程问题
1.2 研究课题的提出
1.3 研究目标
1.4 主要研究内容及技术路线
1.4.1 主要研究内容
1.4.2 研究技术路线
第2章 筑坝材料的力学特性及其本构模型研究进展
2.1 筑坝材料的静力力学特性研究进展
2.1.1 筑坝材料的强度特性
2.1.2 筑坝材料的应力应变特性
2.2 筑坝材料的动力力学特性研究进展
2.2.1 动弹性模量和阻尼比
2.2.2 筑坝材料的动力变形特性
2.3 筑坝材料的颗粒破碎特性研究进展
2.3.1 颗粒破碎指标的定义
2.3.2 颗粒破碎的影响因素及其对材料力学特性的影响
2.3.3 考虑颗粒破碎效应的本构模型
2.4 筑坝材料的临界状态研究进展
2.4.1 临界状态的定义
2.4.2 有关堆石料临界状态的探讨
2.4.3 状态参数的定义
2.5 筑坝材料的剪胀特性研究进展
2.5.1 传统应力剪胀理论
2.5.2 状态相关剪胀理论
2.5.3 峰值应力比和剪胀应力比的修正
2.6 土的静动力本构模型研究进展
2.6.1 土的静力本构模型研究进展
2.6.2 土的动力本构模型研究进展
2.6.3 筑坝材料的本构模型研究进展
2.7 筑坝材料的试验测试技术及方法进展
2.7.1 筑坝材料的缩尺效应
2.7.2 筑坝材料的试验设备
2.7.3 筑坝材料的数值模拟方法
2.8 小结
第3章 堆石料的静力特性试验研究
3.1 试验概况
3.1.1 试验设备
3.1.2 试验材料
3.1.3 试验方案
3.2 试验结果分析与探讨
3.2.1 堆石料的强度特性
3.2.2 堆石料的压缩特性
3.2.3 堆石料的剪切特性
3.2.4 堆石料的应力应变特性
3.2.5 堆石料的颗粒破碎特性
3.2.6 堆石料的临界状态
3.2.7 堆石料的剪胀特性
3.2.8 堆石料的状态参数
3.3 小结
第4章 堆石料的动力特性试验研究
4.1 试验概况
4.1.1 试验材料
4.1.2 试验方法
4.1.3 试验方案
4.2 等幅荷载循环加载试验结果
4.2.1 常规三轴循环加载试验
4.2.2 偏应力循环加载试验
4.2.3 球应力循环加载试验
4.2.4 变形物理机制分析
4.3 不规则荷载循环加载试验结果
4.3.1 偏应力循环加载试验
4.3.2 球应力循环加载试验
4.4 堆石料动力颗粒破碎特性
4.4.1 相对颗粒破碎率与围压的关系
4.4.2 相对颗粒破碎率与塑性功的关系
4.5 堆石料的剪胀特性
4.6 小结
第5章 堆石料的动力黏弹性模型试验研究
5.1 动力黏弹性模型研究现状
5.2 堆石料的动力特性试验概况
5.2.1 试验设备及试验材料
5.2.2 试样制备及试验方案
5.3 堆石料的动力黏弹性模型
5.4 堆石料的残余变形特性规律
5.5 堆石料的残余变形模型试验研究
5.5.1 残余剪应变
5.5.2 残余体积应变
5.6 残余变形模型的初步验证
5.7 小结
第6章 考虑颗粒破碎和状态的堆石料静动力统一本构模型
6.1 本构模型建模思路
6.1.1 应变分解
6.1.2 堆石料的力学特性
6.1.3 状态参数
6.2 三轴应力空间的弹塑性本构模型
6.2.1 基本变量定义
6.2.2 边界面定义
6.2.3 映射规则定义
6.2.4 塑性加载及加载方向判断
6.2.5 各分量的具体描述
6.3 三维应力空间的弹塑性本构模型
6.3.1 应力和应变表示方法
6.3.2 三维空间边界面的定义
6.3.3 映射规则定义
6.3.4 塑性加载及加载方向判断
6.3.5 各分量的具体描述
6.4 统一本构模型的简化
6.5 弹塑性刚度矩阵的推导
6.6 本构模型参数的确定
6.6.1 模型参数分类
6.6.2 模型参数确定方法
6.7 本构模型的初步验证
6.7.1 常规三轴剪切试验模拟
6.7.2 常规三轴循环试验模拟
6.7.3 循环扭剪试验模拟
6.8 小结
第7章 紫坪铺面板堆石坝动力反应分析
7.1 工程概况
7.2 紫坪铺面板堆石坝震害现象
7.3 边界条件和模型参数
7.4 面板堆石坝三维动力计算
7.4.1 加速度响应
7.4.2 残余变形分析
7.4.3 与实测变形的对比分析
7.5 小结
第8章 主要成果及研究展望
8.1 主要的研究成果
8.2 存在的不足
8.2.1 试验研究
8.2.2 本构模型
8.3 进一步的研究展望
8.3.1 试验研究及设备研发
8.3.2 本构模型及其数值化
参考文献
附录Ⅰ 堆石料Ⅰ的残余变形与循环振次的关系
附录Ⅱ 堆石料Ⅱ的残余变形与循环振次的关系
附录Ⅲ 堆石料Ⅲ的残余变形与循环振次的关系
附录Ⅳ 堆石料Ⅳ的残余变形与循环振次的关系
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