土的动应力-应变关系.ppt

土的动应力-应变关系土的动应力、动应变、动强度和时间的关系称为动本构关系建立计算模型的基本要求能较好的表示土的实际性能比较简单实用目前在地震工程中多采用弹塑性和非线性等价粘弹性模型第一节基本概念三个基本力学元件的应力应变关系2、塑性元件3、粘性元件2024/6/302024/6/30理想弹塑性模式的应力应变关系粘塑性模式（冰罕姆体）的应力应变关系双线性模式第二节线性粘-弹性模型滞后模型粘弹性土体具有阻尼特性，对变形有阻尼作用，因此应变的发展滞后于应力的变化。应变时程曲线与应力时程曲线之间总是存在一定的相位差。一、滞后模型（克尔文体）2024/6/302024/6/30二、动应力应变骨干曲线土在周期性动荷载作用下的应力应变关系具有两个特点非线性滞后性滞回圈反映应变对应力的滞后性骨干曲线反映动应变的非线性二者合起来反映了应力应变关系的全过程动三轴试验指标换算关系2024/6/30动剪切模量可表示为：对于粘性土三、土的阻尼特性介质的粘滞阻尼力与运动的速度成正比滞回圈ABCDA的面积，就代表相应消耗的能量。土在周期性动荷载一次循环中所消耗的能量与该循环中最大剪应变对应的势能之比，称为土的阻尼比。在动三轴试验中，采用下式计算土的阻尼比实验证明：土的阻尼比与动剪切应变的关系曲线也符合双曲线变化规律，可表示为骨干曲线的数学表达式滞回圈的研究途径3、将滞回圈用一些简化的直线拟合，或将直线与曲线组合起来拟合，通常采用双线性模型4、用一系列弹性元件和塑性元件（摩阻片）组成并联或串联的机械模型来反映内时理论第三节弹-塑性模型一、双线性模型2024/6/302024/6/302024/6/30双曲线模型包含三个参数，G1、G2、是屈服应变，双曲线模型是与应变有关的模型2024/6/30三个力学参数的影响因素一、双曲线模型双曲线模型的方程式Ip确定主干线是构成弹塑性模型的最主要的步骤应能较好的表示从0点连续加荷到破坏的应力应变轨迹线的形状所包含的力学参数要少，并便于测定曼辛准则（2个限制条件和2个规定）2024/6/30两条规定后继波幅值大于先行波时，规定从交点c到峰值p沿主干线变化，离开原来的应力应变关系线。后继波幅值小于先行波时，应力应变曲线从d点沿先行波滞回曲线dc变化，脱离后继波自己的滞回曲线。第四节等价非线性粘-弹性模型A、b试验参数的确定方法2024/6/302024/6/30等价非线性粘弹性模型的运算过程等价非线性弹塑性模型是由最大剪切模量和下图中的两条曲线所定义的2024/6/30等价非线性粘弹性模型（等效线性模型）采用等价剪切模量和等价阻尼比来反映土的动应力应变的两个基本特征：非线性和滞后性将最大剪切模量和阻尼比均表示为动应变幅的函数式（4-28）和（4-30）在确定上述关系时考虑了σ0的影响先根据预估应变幅大小假定G和λ据此求出土层的平均剪应变根据式（4-28）和（4-30）计算G和λ反复叠代，直到协调为止