本書針對(duì)粗粒土顆粒易破碎導(dǎo)致變形預(yù)測(cè)難度大的問(wèn)題，通過(guò)總結(jié)粗粒土的靜力特性研究現(xiàn)狀，確定了粗粒土的力學(xué)特性研究必須考慮顆粒破碎影響的研究思路。提出了一個(gè)描述土體級(jí)配的方程，實(shí)現(xiàn)了對(duì)土體級(jí)配的定量化描述，并系統(tǒng)地研究了該方程的性質(zhì)及應(yīng)用；分析了破碎指標(biāo)與級(jí)配參數(shù)、破碎指標(biāo)與應(yīng)力應(yīng)變之間的關(guān)系，建立了完整的應(yīng)力應(yīng)變破碎指標(biāo)級(jí)配參數(shù)的數(shù)學(xué)模型；提出了一種新的顆粒破碎耗能計(jì)算方法，使得計(jì)算結(jié)果滿足能量不可逆定律，并在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)了一個(gè)考慮顆粒破碎影響的剪脹方程；建立了一個(gè)考慮顆粒破碎影響的廣義塑性本構(gòu)模型，實(shí)現(xiàn)了對(duì)易碎粗粒土強(qiáng)度變形性質(zhì)的合理預(yù)測(cè)；*后，以珊瑚砂作為典型的顆粒易破碎材料，驗(yàn)證了級(jí)配方程、剪脹方程及本構(gòu)模型的適用性。本書可供從事土體基本性質(zhì)及本構(gòu)理論研究的科研工作者參考使用，對(duì)于涉及珊瑚砂、堆石料等顆粒易碎材料的工程具有重要的參考價(jià)值。
郭萬(wàn)里，男，南京水利科學(xué)研究院，高級(jí)工程師，主要從事巖土體本構(gòu)和數(shù)值計(jì)算研究。已主持國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)博士后科學(xué)基金特別資助等項(xiàng)目5項(xiàng)；以作者或通訊作者發(fā)表學(xué)術(shù)論文28篇，其中SCI論文12篇，EI論文13篇。獲授權(quán)國(guó)家專利12件。
前言
主要符號(hào)說(shuō)明
土料編號(hào)說(shuō)明
第1章 粗粒土靜力特性研究現(xiàn)狀
1.1 研究背景
1.2 粗粒土典型力學(xué)特性
1.2.1 顆粒破碎
1.2.2 臨界狀態(tài)
1.2.3 流變特性
1.2.4 剪脹特性
1.2.5 縮尺效應(yīng)
1.3 粗粒土的本構(gòu)模型研究進(jìn)展
1.3.1 非線性模型
1.3.2 彈塑性模型
1.3.3 廣義塑性模型
1.4 土工室內(nèi)測(cè)試技術(shù)進(jìn)展
1.4.1 大型有壓滲透儀
1.4.2 大型接觸面直剪儀
1.4.3 大型、超大型三軸儀
1.4.4 大型真三軸試驗(yàn)儀
1.4.5 大型K0儀
1.4.6 大型空心圓柱扭剪儀
1.4.7 大型劣化儀
1.4.8 大型溫控三軸儀
1.4.9 CT掃描技術(shù)
1.5 發(fā)展動(dòng)態(tài)
參考文獻(xiàn)
第2章 粗粒土級(jí)配的定量描述
2.1 現(xiàn)有級(jí)配方程的總結(jié)
2.1.1 常見(jiàn)級(jí)配曲線形態(tài)分類
2.1.2 雙曲線形
2.1.3 反S形
2.2 級(jí)配方程的提出與驗(yàn)證
2.2.1 級(jí)配方程的提出
2.2.2 級(jí)配參數(shù)的確定方法
2.2.3 適用性驗(yàn)證
2.3 級(jí)配方程的性質(zhì)
2.3.1 一般土體級(jí)配參數(shù)取值范圍
2.3.2 粗粒土的級(jí)配參數(shù)范圍
2.3.3 級(jí)配曲線形態(tài)與參數(shù)的關(guān)系
2.4 級(jí)配方程的應(yīng)用
2.4.1 根據(jù)級(jí)配特征值進(jìn)行配料計(jì)算
2.4.2 根據(jù)縮尺方法進(jìn)行配料計(jì)算
2.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第3章 粗粒土顆粒破碎演化規(guī)律
3.1 模型的建立
3.1.1 建模思路
3.1.2 破碎指標(biāo)的選擇
3.1.3 Bw與級(jí)配參數(shù)的關(guān)系
3.1.4 Bg與級(jí)配參數(shù)的關(guān)系
3.2 模型在三軸應(yīng)力狀態(tài)下的初步驗(yàn)證
3.2.1 三軸試樣破壞時(shí)的破碎規(guī)律
3.2.2 模型的初步驗(yàn)證
3.3 三軸剪切過(guò)程中的顆粒破碎演化規(guī)律
3.3.1 Bg與應(yīng)力應(yīng)變的關(guān)系
3.3.2 參數(shù)的確定方法
3.4 模型的試驗(yàn)驗(yàn)證
3.4.1 試驗(yàn)方案
3.4.2 試驗(yàn)結(jié)果
3.4.3 模型驗(yàn)證
3.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第4章 粗粒土的顆粒破碎耗能及剪脹方程
4.1 顆粒破碎耗能的計(jì)算方法
4.1.1 彈性應(yīng)變對(duì)剪脹比的影響
4.1.2 顆粒破碎耗能的計(jì)算
4.1.3 摩擦系數(shù)的確定
4.2 考慮破碎耗能的剪脹方程
4.2.1 剪脹方程的提出
4.2.2 剪脹參數(shù)與圍壓關(guān)系
4.2.3 剪脹參數(shù)與初始孔隙比的關(guān)系
4.3 剪脹方程的三維化
4.3.1 中主應(yīng)力系數(shù)b對(duì)粗粒土剪脹性的影響
4.3.2 剪脹參數(shù)與中主應(yīng)力系數(shù)b的關(guān)系
4.3.3 b相關(guān)參數(shù)的確定方法及驗(yàn)證
4.3.4 三維化剪脹方程的試驗(yàn)驗(yàn)證
4.4 參數(shù)的討論
4.4.1 三軸壓縮試驗(yàn)中的參數(shù)
4.4.2 真三軸試驗(yàn)中的參數(shù)
4.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第5章 粗粒土廣義塑性本構(gòu)模型
5.1 廣義塑形模型的理論基礎(chǔ)
5.2 粗粒土的峰值強(qiáng)度
5.2.1 圍壓的影響
5.2.2 初始孔隙比的影響
5.3 模型的提出
5.3.1 廣義塑性模型三要素的確定
5.3.2 模型參數(shù)及其確定方法
5.4 模型的驗(yàn)證
5.4.1 力路徑試驗(yàn)?zāi)M的有限元實(shí)現(xiàn)
5.4.2 常規(guī)三軸試驗(yàn)（初始孔隙比相同）
5.4.3 常規(guī)三軸試驗(yàn)（初始孔隙比不同）
5.4.4 三軸等p試驗(yàn)
5.4.5 三軸等q試驗(yàn)
5.4.6 三軸等應(yīng)力比試驗(yàn)
5.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第6章 珊瑚砂的應(yīng)用與驗(yàn)證
6.1 珊瑚砂簡(jiǎn)介
6.2 珊瑚砂的顆粒破碎
6.2.1 試驗(yàn)方案
6.2.2 臨界狀態(tài)線
6.2.3 等向固結(jié)線
6.2.4 臨界狀態(tài)應(yīng)力比
6.2.5 顆粒破碎規(guī)律
6.3 珊瑚砂的剪脹特性
6.3.1 剪脹參數(shù)與圍壓關(guān)系
6.3.2 剪脹參數(shù)與孔隙比關(guān)系
6.4 珊瑚砂的強(qiáng)度變形特性
6.4.1 強(qiáng)度特性
6.4.2 變形預(yù)測(cè)
6.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
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