SMP强度准则在岩土工程计算中的应用

摘要

该文在综述了上世纪一些著名的破坏准则和强度包线模型的基础上,简单介绍了在土力学中有广泛应用的SMP(松岗-中井)破坏准则,将这一著名的土体三维破坏准则应用于岩土工程实际计算(土压力计算和地基承载力计算)中,即运用SMP(松岗-中井)破坏准则修正了经典的朗肯土压力计算公式和临塑荷载、临界荷载计算公式.朗肯土压力计算公式一直是工程实际土压力计算的理论基础,但是朗肯土压力计算公式在推导过程中忽略了中主应力的影响,仍然应用二维应力状态下的莫尔-库仑强度准则,致使计算出的主动土压力偏大而被动土压力偏小.该文将著名的三维应力状态下的SMP(松岗-中井)强度准则应用到朗肯土压力计算公式中去,推导了三维应力状态下的朗肯土压力计算公式.并在实际的算例中分析了修正后朗肯土压力计算公式与原有朗肯土压力计算公式在计算结果上的差异.临塑荷载、临界荷载计算公式一直是工程实际中计算地基承载力的理论基础,但是基于二维应力状态下莫尔-库仑强度准则的临塑荷载、临界荷载公式因为没有考虑到中主应力在强度上的有利作用而使计算结果偏于保守.该文将临塑荷载、临界荷载计算公式扩展到三维应力状态,应用SMP(松岗-中井)强度准则替代莫尔-库仑强度准则,推导了三维应力状态下的临塑荷载、临界荷载计算公式.并通过实际的算例详细的分析了临塑荷载、临界荷载中各个参数在二维应力状态下和三维应力状态下对计算结果进行了影响程度分析.

目录

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致谢

第一章绪论

1.1强度准则概述

1.2颗粒材料的破坏包线模型

1.2.1 Mohr-Coulomb模型

1.2.2 Gudehus-Argyris模型

1.2.3 William-Warnke模型

1.2.4 Lade-Duncan模型

1.2.5 线性双剪模型

1.2.6 双剪角隅模型

1.2.7 Matsuoka-Nakai模型

1.2.8西北水利科学研究所模型

1.2.9其他模型或准则

1.3 SMP三维破坏准则的主要内容

1.4本文的工作目的和主要内容

1.4.1工作目的

1.4.2主要内容

第二章用SMP三维破坏准则与朗肯土压力理论的结合

2.1土压力概述

2.1.1挡土墙的类型

2.1.2作用于挡土墙上的土压力

2.2朗肯土压力理论

2.2.1基本理论

2.2.2朗肯土压力公式推导

2.3三维化朗肯土压力理论

2.3.1土中一点的应力状态

2.3.2三维应力状态下土体的破坏过程

2.3.3三维应力状态下的朗肯土压力公式

2.3.4层状土三维应力状态下的朗肯土压力公式

2.3.5应用三维应力状态下的朗肯土压力理论的算例

第三章用SMP三维破坏准则与临塑荷载的结合

3.1地基承载力概述

3.1.1地基承载力的定义

3.1.2地基变形的阶段

3.1.3地基破坏模式

3.2临塑荷载公式

3.3三维化的临塑荷载公式

3.3.1平面应变状态

3.3.2砂土三维应力状态下的临塑荷载公式

3.3.3粘性土三维应力状态下的临塑荷载公式

3.3.4统一的土体三维应力状态下临塑荷载公式

3.4对三维化的临塑荷载和临界荷载公式的计算分析

3.4.1算例分析

3.4.2各参数对二维、三维应力状态下的临塑荷载、临界荷载值的影响

第四章全文总结和对未来工作展望

参考文献