坡积土的数值建模及在边坡稳定性分析中的应用

摘要

随着我国国民经济的蓬勃发展，铁路、公路、水电工程及工民建工程等基础设施建设在日益增多，致使边坡工程出现了前所未有的建设高潮。由于缺乏对坡积土本构模型研究，国内外发生了不少坡积土边坡失稳现象，给人民生命、财产带来巨大损失。　　本文对3种不同含水量的坡积土进行了三轴压缩试验，从试验的曲线可以得出一些规律：(1)在含水率一定的条件下，随着围压3s的增大，峰值强度不断提高，呈加工硬化特性，基本符合邓肯-张双曲线模型。(2)关系曲线破坏前轴向应变的值也在不断提高，说明坡积土的抗剪强度和延性随着围压的增大而增大。(3)在围压一定的条件下，随着含水率的增大， q~1e曲线的峰值强度不断降低，证明含水率对坡积土的本构关系影响是比较明显的。本文通过编写 MATLAB程序设计了BP网络，并通过对试验数据的预测分析，发现所设计的BP网络能够达到实际的精度要求。利用设计好的BP网络对坡积土应力应变关系曲面进行可视化，更直观地反映了含水率对坡积土应力应变关系的影响。e1q~应力应变关系e1q~曲线的e1q~应力应变　　本文利用ABAQUS的用户材料子程序UMAT接口，进行了邓肯-张E-v模型的二次开发。数值模拟的结果和试验结果进行对比分析，发现两种结果很接近，验证了基于ABAQUS二次开发的邓肯-张E-v模型的准确性。　　本文应用ABAQUS用户材料子程序UMAT接口二次开发的邓肯-张E-v模型对坡积土边坡进行分析。通过与极限平衡法比较，验证了基于邓肯-张E-v模型的有限元法分析边坡稳定的可行性，而且该法比极限平衡法更加全面、客观、合理。

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第一章 绪论

1.1 选题依据及研究意义

1.2 土的本构模型研究现状

1.3 本构模型研究存在问题

1.4 本文主要研究内容和研究方法1.4.1 研究内容

1.5 论文创新点

第二章 邓肯-张E-v模型理论

2.1 引言