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热力学方法在土体本构模型中的应用研究

摘要第1-6页
Abstract第6-12页
1.绪论第12-37页
   ·工程背景和研究意义第12-15页
   ·土体静力本构模型研究进展第15-23页
     ·非线性弹性模型第15-17页
     ·岩土弹塑性静力模型第17-20页
     ·土的结构性模型第20-23页
   ·土体动力本构模型的研究现状第23-30页
     ·等价粘弹性模型第23-25页
     ·实用弹塑性动本构模型第25-29页
     ·国内弹塑性动本构模型的发展现状第29-30页
   ·传统岩土本构模型的缺陷第30-31页
   ·热力学方法的研究现状第31-35页
   ·本文主要工作第35-37页
2.热力学原理及其在土体本构模型中的应用第37-52页
   ·热力学基本定律及内变量第37-40页
     ·热力学第一定律第37-38页
     ·热力学第二定律第38-39页
     ·内变量第39-40页
   ·Ziegler正交条件与Drucker公设第40-41页
   ·弹塑性材料的自由能函数第41-43页
     ·弹塑性解耦材料第41-42页
     ·弹塑性耦合材料第42-43页
   ·转移应力的宏观、细观及微观解释第43-45页
   ·耗散函数与屈服函数第45-48页
     ·与应力无关的耗散函数第45-47页
     ·与应力相关的耗散函数第47-48页
   ·塑性模型的分类第48-49页
   ·用热力学方法构造土的弹塑性本构模型的基本步骤第49-50页
   ·本章小结第50-52页
3.能量保守的弹性模型第52-74页
   ·引言第52-53页
   ·热弹性力学势函数第53-55页
     ·热弹性力学势函数及勒让德变换第53页
     ·柔度矩阵和刚度矩阵第53-55页
   ·土体弹性势函数的推导第55-60页
     ·Gibbs自由能函数弹性部分的分解第55-56页
     ·邓肯—张E-B模型弹性部分的修正第56-60页
   ·修正后模型的性质第60-63页
     ·修正后模型的泊松比第60页
     ·应力引起的各向异性第60-61页
     ·不排水应力路径的推求第61-63页
   ·能量保守的实例验证第63-72页
     ·闭合的应力循环内的能量保守性第63-68页
     ·与三轴试验数据的拟合第68-72页
   ·本章小结第72-74页
4.土体动力Hardin-Drnevich模型耗散函数的构造及其阈值应变研究第74-103页
   ·引言第74-76页
   ·H-D模型的Masing二倍法讨论第76-77页
   ·H-D模型耗散函数的构造过程第77-79页
     ·基本假设第77-78页
     ·考虑塑性中心的移动为直线第78-79页
     ·考虑塑性中心的移动为骨架曲线第79页
   ·耗散应力空间和真实应力空间中的屈服函数第79-80页
     ·塑性中心的移动为直线第79-80页
     ·塑性中心的移动为骨架曲线第80页
   ·Hardin-Drnevich模型的小应变特性第80-86页
     ·土体的动力模型参数第80-83页
     ·第1和第2阈值应变的提出第83-86页
   ·阈值应变的定义、数值及影响因素讨论第86-93页
     ·阈值应变的界定标准第86-87页
     ·8种坝体材料对应的阈值应变值第87-88页
     ·参数对第1阈值应变的影响第88-91页
     ·参数对第2阈值应变的影响第91-93页
   ·阈值应变对应的模量衰减、阻尼及与现有资料的比较第93-100页
     ·阈值应变对应的模量衰减和阻尼第93-97页
     ·与孔等试验的比较第97-98页
     ·与Hsu等试验定义的阈值应变的比较第98-100页
   ·动应变介于第1、第2阈值应变之间时所对应的滞回圈上不同点的摩擦系数第100页
   ·本章小结第100-103页
5.热力学方法应用于土体动力Ramberg-Osgood模型第103-119页
   ·Ramberg-Osgood模型的Masing二倍法讨论第103页
   ·不同背应力转移规律时R-O模型耗散函数的构造过程第103-105页
     ·考虑背应力的移动为直线第103-105页
     ·考虑背应力的移动为骨架曲线第105页
   ·耗散应力空间中的屈服函数和真实应力空间中的屈服函数第105-106页
     ·考虑背应力的移动为直线第105页
     ·考虑背应力的移动为骨架曲线第105-106页
   ·Ramberg-Osgood模型屈服曲线的绘制第106-107页
     ·参数的选取第106-107页
     ·不同的塑性中心移动规律时屈服曲线的绘制第107页
   ·两阈值应变影响因素讨论第107-113页
   ·两阈值应变对应的模量衰减及阻尼比第113-118页
   ·本章小结第118-119页
6.考虑组构影响的修正剑桥本构模型研究第119-141页
   ·引言第119-121页
   ·基于孔隙空间的组构表述第121-124页
     ·孔隙组构的量测第121-123页
     ·孔隙组构系数第123-124页
   ·孔隙组构张量的发展第124-127页
     ·孔隙组构张量和应变的关系第124-125页
     ·应变的方法第125-126页
     ·应力的方法第126-127页
   ·热力学耗散函数及能量势函数的构造第127-133页
     ·考虑组构张量影响的耗散函数第127-128页
     ·Gibbs自由能函数第128-129页
     ·耗散应力空间中和真实应力空间中的屈服面第129-130页
     ·耗散应力空间中的剪胀关系及真实应力空间中的剪胀关系第130-133页
   ·耗散应力空间和真实应力空间中的屈服面的讨论第133-140页
     ·参数的选取第133-137页
     ·不同应力空间下屈服面的绘制第137-140页
   ·本章小结第140-141页
7.结论与展望第141-144页
   ·主要结论第141-143页
   ·进一步研究的设想第143-144页
参考文献第144-156页
附录A 勒让德变换第156-159页
 A.1 勒让德变换的几何表示第156-157页
 A.2 欧拉公式和齐次函数第157页
 A.3 部分勒让德变换和变换的闭合链第157-158页
 A.4 热力学自由能函数间的勒让德变换第158-159页
附录B 热力学定律的微分表示第159-161页
创新点摘要第161-162页
攻读博士学位期间参与的课题及发表学术论文的情况第162-164页
致谢第164-166页
作者简介第166-167页

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