【摘 要】
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目前研究库岸边坡消落带岩土体的蠕变特性时,大多仅考虑单一因素(如岩土体自身含水率或所受湿干循环作用的次数)对岩土体蠕变力学行为的影响,而忽略了两者的共同作用,同时,鲜
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目前研究库岸边坡消落带岩土体的蠕变特性时,大多仅考虑单一因素(如岩土体自身含水率或所受湿干循环作用的次数)对岩土体蠕变力学行为的影响,而忽略了两者的共同作用,同时,鲜有研究能够准确描述出岩土体蠕变过程中的加速蠕变阶段,这使得位移计算结果往往存在较大的误差,无法准确揭示水库运行期间库水位周期性变化对库岸边坡消落带岩土体蠕变力学行为的影响规律。为解决上述问题,本文根据其他学者的相关蠕变试验数据,考虑初始含水率与湿干循环作用次数两个因素共同作用对粘土蠕变特性的影响,引入时效损伤函数,建立水库运行期消落带粘土蠕变本构模型;以FLAC3D软件为平台,使用VC++语言实现该模型的二次开发;建立卧沙溪滑坡三维数值网络模型,结合该滑坡变形的监测资料,分别采用Burgers本构模型与本文所建立的蠕变模型对其蠕变过程进行模拟,验证该本构模型在消落带粘土蠕变数值模拟计算方面的优越性。研究所得结果如下:(1)根据粘土蠕变力学特性随初始含水率与湿干循环作用次数的演化关系,将含水相关元件、湿干循环次数相关元件以及两者共同控制的损伤元件与经典Burgers模型元件进行串联组合,建立水库运行期消落带粘土蠕变本构模型。使用该模型对蠕变试验数据进行一维应力条件下的拟合,得到的拟合度均高于0.96,验证了该模型在表述消落带粘土蠕变特性方面的适用性。(2)对消落带粘土蠕变模型的本构方程进行三维应力条件下差分格式的推导,利用VC++二次开发接口与软件内置Fish语言实现其在FLAC3D软件中的二次开发,通过数值试验对该本构模型进行验证表明:数值试验与三轴蠕变试验的应变—时间曲线较为吻合,验证了该模型二次开发的正确性。(3)与Burgers模型相比,采用本文所建立蠕变模型计算获得的卧沙溪滑坡沉降量-时间曲线与滑坡多年监测资料更为贴近,所获得的结果更接近于实际情况,验证了该模型在水库岸坡蠕变数值模拟分析方面的优越性。
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