《真三軸條件下堆石料的靜動力特性》是依託清華大學，由於玉貞擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：真三軸條件下堆石料的靜動力特性
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：於玉貞
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本課題擬採用大型岩土靜動真三軸試驗機對堆石料進行複雜應力條件下的真三軸試驗，研究堆石料靜動力條件下的應力變形特性和強度特性，動力條件下的殘餘變形特性和孔壓發展規律，以及顆粒破碎和各向異性等因素對堆石料力學特性的影響；在此基礎上建立實用的、靜動力統一的堆石料本構模型，並開發數值計算軟體，對實際高土石壩的靜動力回響進行數值模擬，驗證本構模型和數值方法的有效性和實用性。本項目的主要創新點包括：用大型靜動真三軸試驗機研究堆石料的靜動力學特性；揭示堆石料真三軸條件下的變形和強度機理；建立堆石料靜動統一的本構模型。本項目是在高土石壩工程實踐中凝練出的課題，創新點明確，研究成果對於揭示複雜應力條件下堆石料的靜動力變形強度機理、最佳化設計方案以及合理評價高土石壩的安全性具有指導作用，因而本研究既具有較大的理論意義又具有廣闊的套用前景。
結題摘要
堆石料被廣泛套用於現代化的土石壩。目前研究堆石料的靜動力特性基本上採用常規三軸試驗，而高土石壩中的堆石料均處於真三軸應力狀態。研究堆石料在真三軸條件下的靜動力特性具有重要的理論意義和實用價值。 本項目的目標是研究堆石料在複雜應力條件下特別是真三軸條件下的靜動力特性，建立相應的本構模型並開發實用的模擬方法，為高土石壩的安全評價提供參考依據。通過四年的研究工作，取得了如下主要成果。 （1）對糯扎渡高心牆堆石壩粗堆石料的鄧肯-張EB模型參數進行反演計算。分析表明，目前根據常規三軸試驗得到的本構模型和參數在實用上有很大的缺陷，應採用真三軸試驗設備研究堆石料真實條件下的特性。 （2）改進了大型岩土靜動真三軸試驗設備，開發了堆石料真三軸靜動力試驗方法。 （3）對多種堆石料進行了系列化的複雜應力路徑試驗、靜動力真三軸試驗，研究了堆石料的力學特性，以及顆粒破碎和各向異性等因素對堆石料靜力力學特性的影響。 （4）根據試驗結果，分析了複雜靜動力條件下的變形強度機理以及與孔壓的內在聯繫，引入臨界狀態理論和狀態參數對剪脹方程、塑性模量等，建立實用的、靜動力統一的堆石料本構模型。 （5）開發了有限元快速求解算法，發展了流固耦合彈塑性動力分析有限元程式，可進行複雜條件下土工結構物的地震動力回響分析。計算了典型高心牆堆石壩強震複雜條件下的動力回響，驗證了成果的實用性和有效性。 整體上達到了預期研究目標，研究成果套用到三個典型的重大工程。
