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應(yīng)變軟化反映了土體在達(dá)到峰值強(qiáng)度后強(qiáng)度逐漸降低的特性，對(duì)預(yù)測(cè)貫入阻力和樁周土體擾動(dòng)范圍具有重要意義。而應(yīng)變率效應(yīng)則考慮了土體在高速加載下強(qiáng)度和剛度隨加載速率的增加而提高的規(guī)律。這兩者在樁貫入問題中往往是同時(shí)存在的：軟化決定了樁入土后的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，速率效應(yīng)則主導(dǎo)了瞬時(shí)的動(dòng)力響應(yīng)。通過研究，可以得到以下幾點(diǎn)主要認(rèn)識(shí)：軟化效應(yīng)：若忽略，可能會(huì)高估貫入阻力，導(dǎo)致溜樁等事故發(fā)生。

實(shí)驗(yàn)室的研究顯示，礦柱強(qiáng)度隨著試件w/h比值的增加而增加; 同時(shí)也顯示出, 當(dāng)w/h大于4~6時(shí), 后破壞特征開始上升, 強(qiáng)度再次增加; 當(dāng)w/h=13.5時(shí), 即使礦柱破壞后也能保持很高的強(qiáng)度，如下圖所示。本文使用應(yīng)變軟化模型IMASS檢驗(yàn)這個(gè)試驗(yàn)得出的結(jié)論。

ABAQUS顯示動(dòng)力學(xué)中，通過子程序的方式實(shí)現(xiàn)土體強(qiáng)度隨深度線性增加的幾種方法：第一種：VUFIELD子程序第二種：VUSDFLD子程序第三種：VUFIELD和VUSDFLD子程序結(jié)合。需要說明的是：第三種方法，首先通過VUFIELD子程序建立場(chǎng)變量與坐標(biāo)的關(guān)聯(lián)，然后通過VUSDFLD將VUFIELD定義的場(chǎng)變量保存為狀態(tài)變量，然后更新VUSDFLD定義的場(chǎng)變量。

據(jù)生物碎屑巖的少量樣品測(cè)試，干抗壓強(qiáng)度為0.9—40.8兆帕，軟化系數(shù)0.83—0.91。 土體工程地質(zhì)特征 1、沉積土類 （1）一般粘性土。 土體一般很濕—飽和，軟—可塑，部分流塑或硬塑。

降雨水分在邊坡地表時(shí)，會(huì)逐漸向下滲透到邊坡體內(nèi)部，增大了邊坡土體的飽和度，降低了土體的抗剪強(qiáng)度，誘發(fā)邊坡失穩(wěn)，導(dǎo)致邊坡滑坡或坍塌。此外，降雨還會(huì)導(dǎo)致邊坡土體內(nèi)部的水壓增大，使得土體的抗剪強(qiáng)度進(jìn)一步降低。在強(qiáng)降雨時(shí)，水壓可能會(huì)很快上升，從而迅速引發(fā)邊坡失穩(wěn)。

降雨入滲使邊坡非飽和帶土體的吸力降低，產(chǎn)生暫態(tài)飽和，土體達(dá)到塑性狀態(tài)，有效凝聚力和有效內(nèi)摩擦角大幅下降。降雨強(qiáng)度愈均勻，持續(xù)時(shí)間愈長(zhǎng)，邊坡穩(wěn)定性安全系數(shù)愈低，這是造成突發(fā)性滑坡的根本原因。圖 3 降雨導(dǎo)致非飽和土基質(zhì)吸力的變化（2）雨水導(dǎo)致邊坡土體軟化：降雨后，地下水位升高，水力坡度增大，造成滲透壓力的改變， 同時(shí)土體浸濕軟化（強(qiáng)度軟化和應(yīng)變軟化），導(dǎo)致邊坡穩(wěn)定性降低。

本文基于泥巖的三軸壓縮試驗(yàn)曲線，建立考慮應(yīng)變軟化特性的泥巖彈塑性本構(gòu)模型，使用Abaqus及其子程序?qū)δ鄮r的三軸壓縮試驗(yàn)進(jìn)行了數(shù)值模擬。泥巖在受壓過程中主要經(jīng)過了5個(gè)階段，即壓密階段、彈性變 形、應(yīng)變硬化、應(yīng)變軟化、殘余階段。泥巖應(yīng)變軟化模型如下所示。式中，ξ為強(qiáng)度參數(shù)，ξp為峰值強(qiáng)度參數(shù)，ξr為殘余階段強(qiáng)度參數(shù)，η為應(yīng)變軟化參數(shù)，η*為殘余階段的應(yīng)變軟化參數(shù)初始值。

模擬材料為花崗巖殘積土，土體相應(yīng)的參數(shù)由三軸試驗(yàn)得到，具體數(shù)值如表1所示。圖3 HS模型UMAT子程序流程圖4.2 結(jié)果對(duì)比將數(shù)值模型計(jì)算結(jié)果與室內(nèi)三軸試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，具體結(jié)果如圖4所示。從圖4可以看出，花崗巖殘積土在應(yīng)力軟化前的應(yīng)變-應(yīng)力關(guān)系類似于雙曲線，與HS模型彈性階段變化趨勢(shì)相吻合[12]。

兩個(gè)軟化(或殘余)屈服包絡(luò)線表示巖體的兩階段軟化行為，區(qū)分巖體的損傷(由斷裂和相關(guān)的粘結(jié)力和抗拉強(qiáng)度損失引起)和后續(xù)擾動(dòng)(由于體積膨脹)。峰值強(qiáng)度包絡(luò)線(紅色曲線)由廣義Hoek-Brown準(zhǔn)則定義，兩個(gè)殘余包絡(luò)線描述了無內(nèi)聚力、完全摩擦，具有不同的互鎖程度材料的行為。第一個(gè)殘余包絡(luò)線代表了巖石峰值后(Post-peak)的強(qiáng)度（虛線，藍(lán)色曲線）。

如上所述，應(yīng)變軟化模型是基于Mohr-Coulomb強(qiáng)度準(zhǔn)則的，另一種應(yīng)變軟化模型是基于Hoek-Brown強(qiáng)度準(zhǔn)則的，即IMASS本構(gòu)模型[應(yīng)變軟化模型IMASS邊坡穩(wěn)定性分析; IMASS---FLAC3D和3DEC新的本構(gòu)模型(2); IMASS---FLAC3D和3DEC新的本構(gòu)模型(1)]。

4.軟化體系對(duì)撕裂強(qiáng)度的影響通常加軟化劑會(huì)使硫化膠的撕裂強(qiáng)度降低,尤其是石蠟油對(duì)丁苯橡膠硫化膠的撕裂強(qiáng)度極為不利。而勞烴油則可保證丁苯橡膠硫化膠具有較高的撕裂強(qiáng)度。隨芳烴油用量增加其撕裂強(qiáng)度的變化如表8-21所示。 圖8-21 用普通硫化體系硫化的SBR-1500硫化膠的撕裂強(qiáng)度芳烴油用量的關(guān)系 大多數(shù)丁 腈橡膠、氯丁橡膠硫化膠中都含有增塑劑。

當(dāng)循環(huán)次數(shù)增大，砂土剛度衰減系數(shù)迅速降低，瞬態(tài)彈性模量隨之減小，土體呈現(xiàn)軟化趨勢(shì)，編譯的USDFLD子程序能較好地實(shí)現(xiàn)循環(huán)承載工況下砂土地基的剛度衰減。6. 結(jié)語砂土地基因其循環(huán)承載下特有的軟化現(xiàn)象，采用常規(guī)的有限單元分析方法很難得到較合理的解答。

地下水在對(duì)斜坡坡腳作用過程中軟化了巖土體，弱化了巖土體的物理力學(xué)性質(zhì)，降低了斜坡抗滑力，最終誘發(fā)了滑坡，與滑坡實(shí)際情況基本符合。三、結(jié)論1．針對(duì)滑坡案例中流-固耦合計(jì)算過程中，Comsol多物理場(chǎng)仿真數(shù)值軟件具有很好的計(jì)算優(yōu)勢(shì)。可以清晰反映出在地下水作用下，斜坡應(yīng)力分布、位移分布以及塑性應(yīng)變區(qū)的分布。

對(duì)于強(qiáng)度[Strength]，首先選擇最常使用的塑性[Material Type = Plastic] Mohr-Coulomb破壞準(zhǔn)則，這個(gè)準(zhǔn)則理論上可以考慮材料的軟化行為，即峰值強(qiáng)度和殘余強(qiáng)度【應(yīng)變軟化的礦柱穩(wěn)定性(Pillar Stability with IMASS Model)---寬高比對(duì)礦柱強(qiáng)度的影響；應(yīng)變軟化模型(Strain-Softening and IMASS)；應(yīng)變軟化模型IMASS

從圖中可以看出，沒有明顯的應(yīng)變軟化趨勢(shì)，IB的值趨于0，因而可以推斷出尾粉土的靜態(tài)液化可能性不大。

生態(tài)護(hù)坡主要是利用了植被莖葉的水文效應(yīng)和根系的固土效應(yīng)，其中，植物根系的固土效應(yīng)尤為明顯，其主要是通過根系在土體變形時(shí)承受拉力而限制土體的位移變形，從而提高了土體的抗剪強(qiáng)度，而根土復(fù)合體的抗剪強(qiáng)度在不考慮土本身的因素下主要受到以下四個(gè)方面的影響：(1) 根的力學(xué)特性，根土復(fù)合體抗剪強(qiáng)度與根的抗拉強(qiáng)度呈正相關(guān)關(guān)系；(2) 根土復(fù)合體的含根量，土體抗剪強(qiáng)度與根系生物量呈正相關(guān)；(3) 根的吸水特性

Cundall(2002)博士認(rèn)為PFC在描述巖土體介質(zhì)特殊特性方面有著其他常用數(shù)值方法不可比擬的優(yōu)勢(shì)，主要表現(xiàn)在如下方面：（1）能自動(dòng)模擬介質(zhì)基本特性隨應(yīng)力環(huán)境的變化；（2）能實(shí)現(xiàn)巖土體對(duì)歷史應(yīng)力一應(yīng)變記憶特性的模擬(屈服面變化Kaiser效等)；（3）反映剪脹及其對(duì)歷史應(yīng)力等的依賴性；（4）自動(dòng)反映介質(zhì)的連續(xù)非線行應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系屈服強(qiáng)度和此后的應(yīng)變軟化或硬化過程；（

Abaqus強(qiáng)度折減法計(jì)算邊坡的安全系數(shù)是采用設(shè)置場(chǎng)變量的方法，在分析計(jì)算過程中，逐步折減土體強(qiáng)度參數(shù)，當(dāng)土體強(qiáng)度參數(shù)折減到很小時(shí)候，土體塑性區(qū)貫通，模型由于塑性變形過大無法計(jì)算下去的時(shí)候，這時(shí)候的場(chǎng)變量數(shù)值即為安全系數(shù)。以某加固工程公路邊坡為原型，邊坡土體為黃土狀粉土，邊坡高度為11m，其主要物理力學(xué)性質(zhì)列于表2.1，其中支護(hù)采用錨桿支護(hù)。