公路软土路基流变模型的FLAC二次开发及其工程应用

摘要

在道路工程施工中，软土路基屡见不鲜。软土路基处理不当将直接影响道路的稳定性、安全性。为了能正确模拟软土路基的变形规律，需要应用土的流变学研究软土特性以指导软土路基的施工。但是在进行流变计算时，能够模拟土体流变特性的软件却少之又少，虽然一些有限元程序提供了流变模块，却也仅仅局限于部分常见流变模型，且不能很好的描述实际施工过程。
　　 FLAC提供的二次开发模块可以简便的将流变本构模型编写成能够被其调用的FISH语言程序用以模拟真实土体的流变特性。本文依据土的流变学基本原理，结合室内流变实验数据，选用广义Bingham体模型作为软土的流变本构以描述土体的流变过程。通过推导Maxwell体模型、Burger蠕变粘塑性体模型、广义Kelvin体模型以及广义Bingham体模型四种模型在FLAC软件中实现过程的理论公式，详细阐述了流变本构模型在FLAC中二次开发的原理及开发过程。编写广义Bingham体模型FLAC二次开发的FISH语言程序，并用以模拟室内流变实验，验证了广义Bingham体模型在模拟土体流变的正确性和合理性。应用二次开发的本构模型对柳林江大桥桥路接线处路基的实际施工过程进行数值模拟，得出沉降变化曲线，预测其工后沉降。结果表明，广义Bingham体模型能够很好地模拟柳林江软土的早期流变过程，能准确反映其早期的流变特性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1软土流变问题

1.2土的流变学

1.3本文研究内容和技术路线

第二章 软土流变本构模型

2.1软土的流变机理

2.2几种基本流变模型

2.3广义Bingham体的研究及应用

2.4本章小结

第三章 流变模型在FLAC中的二次开发

3.1 FLAC软件简介

3.2 FLAC软件内置的流变模型

3.3流变本构在FLAC中二次开发

3.4流变模型在FLAC中的公式推导

3.5算例

3.6本章小结

第四章 实例

4.1实例概况及目的

4.2路基不均匀沉降处治

4.3工后沉降预测

4.4本章小结

第五章 结论和展望

5.1主要结论

5.2未来工作的展望

参考文献

致谢

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附图