三剪统一强度理论在轴对称混凝土板冲切问题中的应用
基于三剪统一强度理论的多晶冰软化本构模型研究及应用
基于三剪统一强度理论的多晶冰软化本构模型研究及应用张革;刘星炎;刘恩龙【期刊名称】《工程科学与技术》【年(卷),期】2024(56)3【摘要】随着全球气候变暖情况不断加剧,极地冰川正在加速退缩,冰川发生大规模崩塌、滑塌的频率逐渐增加。
冰川冰的主要存在形式为多晶冰,开展多晶冰本构模型研究对于分析冰川稳定性具有重要的意义。
本文基于三剪统一强度理论提出了能够反映中主应力影响的屈服函数和塑性势函数,考虑黏聚力随加载过程的变化规律,构建了基于等效塑性应变的硬化函数。
采用非相关联流动法则建立能够反映多晶冰力学软化特性的弹塑性本构模型,利用多晶冰常规三轴剪切试验结果对提出的本构模型进行验证,结果表明,提出的弹塑性本构模型能够很好地描述多晶冰的偏差应力-轴向应变及体应变-轴向应变行为。
随后,预测了不同中主应力系数条件下的多晶冰真三轴偏差应力-轴向应变及体应变-轴向应变行为。
预测结果表明:多晶冰偏差应力-轴向应变曲线均表现出明显的软化,随着中主应力影响系数的增加,残余强度和峰值强度不断增加;体应变随着轴向应变的均表现出先体缩后体胀趋势,并且随着中主应力影响系数的增加,最大体缩量和最大体胀量不断增加。
推导出多晶冰弹塑性本构模型的有限差分格式,并写入到数值软件Flac^(3d)中,利用单个单元对写入的本构模型的正确性进行了验证。
研究结果旨在为冰川的稳定性评价提供理论及数值模拟基础。
【总页数】9页(P90-98)【作者】张革;刘星炎;刘恩龙【作者单位】三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室;三峡大学土木与建筑学院;石河子大学水利建筑工程学院;四川大学水利水电学院【正文语种】中文【中图分类】P343.6【相关文献】1.基于ANSYS二次开发的三剪统一强度理论的弹塑性刚度矩阵的验证2.基于三剪统一强度理论的挡土墙土压力计算的水平层分析法3.基于双剪统一强度理论的泥页岩强度评价研究4.基于双剪统一强度理论应变退化模型的隧道结构稳定性分析5.基于双剪统一强度理论的煤岩损伤本构模型因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
三剪应力统一强度理论研究
三剪应力统一强度理论研究高江平;杨华;蒋宇飞;吴鹏阁;孙世界【摘要】材料强度理论研究是高等材料力学的一个重要研究领域,200多年来,各国学者提出了许多强度理论及试验研究结果.这些理论都是从不同的假设和力学模型出发,推导出不同的数学表达式,但一般只适用于某一类特定的材料.各种强度理论之间是否有联系?是否可能建立一个广泛适用的统一强度理论?自19世纪末以来,世界各国学者都在努力寻求建立统一强度理论,但一直没有成功.本文应用理论研究和试验验证相结合的方法,提出并验证了三剪应力统一强度理论.认为当作用于菱形十二面单元体上的三个主剪应力及其作用面上的三个正应力的函数达到某一极限值时,材料发生破坏.三剪应力统一强度理论是全应力理论,它用一个统一的线性表达式包含或逼近了现有的和其他新的各种单一和统一、线性和非线性、外凸和非凸的强度理论,形成了以单剪强度理论为下限、而以三剪应力强度理论为上限的一系列强度理论的新体系,实现了外凸强度理论和非凸强度理论的高度统一,使强度理论从适用于某一类材料、某种应力状态的单一强度理论发展为可以适用于各种材料及不同应力状态的统一强度理论,并能更大程度地发挥材料的强度潜力.通过与大量试验结果的对比分析表明:三剪应力统一强度理论可以广泛适用于各种材料及其不同的应力状态.%The strength theory is an important research subject in advanced mechanics. Many strength theories and important experimental results have been put forward by the scholars all over the world since 200 years ago. Different mathematical expressions were deduced based on different assumptions and mechanical models in these theories which can only be applied to some specific materials. What is the relationship among various strength theories? Can we propose a unified strength theory that adaptedto more kinds of materials? Considerable effort has been devoted to this important problem by many scientists all over the world since the end of the 19th century, but it has not been solved. The three-shear stress unified strength theory has been put forward and verified by the method of combining the theoretical study with the experimental verification in this paper. It is considered that the material will failure when the function of the three principal shear stresses and their corresponding three normal stresses which acting on the main shear planes of the dodecahedron element reaches a magnitude. The three-shear stress unified strength theory is the whole force theory, it uses a unified linear expression to contain or approximate the existing and other newly various single and unified, linear and unlinear, convex and non-convex strength theory, it forms a new strength theory system which the inner boundary is the single-shear strength theory and its external boundary is the three-shear stress strength theory, it brings about the highly unity of the strength theory, it develops the unified strength theory which can suitable for different kinds of materials under various stress states from the single-shear strength which only suitable for some specific materials under specific stress states, and it can make full use of the potential strength of the materials. It is shown that the three-shear stress unified strength theory can be widely suitable for different kinds of materials under various stress states from the fact that a large number of experimental results of materials are in agreement with this theory.【期刊名称】《力学学报》【年(卷),期】2017(049)006【总页数】13页(P1322-1334)【关键词】三剪应力统一强度理论;菱形十二面单元体;主剪应力;正应力;π平面极限线;真三轴试验【作者】高江平;杨华;蒋宇飞;吴鹏阁;孙世界【作者单位】长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室,西安 710064;长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室,西安 710064;长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室,西安 710064;长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室,西安 710064;长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室,西安 710064【正文语种】中文【中图分类】TB121强度理论是高等材料力学的一个重要研究课题.200多年来，各国学者提出了众多的强度理论以及很多重要的试验结果.这些理论都从不同的假设和力学模型出发，推导出不同的数学表达式，一般只能适用于某一类特定的材料.各种强度理论之间有没有什么联系？有没有可能突破单一强度理论而建立一个广泛适用的统一强度理论？自19世纪末以来，世界各国学者都在努力寻求建立统一强度理论，但一直没有得到解决[1-7].材料某点有三个主剪应力：最大主剪应力τ13、中间主剪应力τ12 和最小主剪应力τ23.单剪强度理论仅考虑τ13对材料屈服破坏的影响.俞茂襅教授同时考虑τ13和τ12对材料屈服破坏的影响，于1991年提出双剪统一强度理论的概念，并于1992年[8]和1994年[9]做了进一步的论述.双剪统一强度理论的提出开创了统一强度理论研究的新纪元，它是俞教授1961年双剪屈服准则[10-12]和1985年广义双剪应力强度理论[13]的发展，包括了从单剪强度理论到双剪强度理论的一族外凸极限面，达到了外凸强度理论的上限，实现了外凸强度理论的统一.高江平同时考虑τ13，τ12和τ23对材料屈服破坏的影响，于2003年3月提出并于2003年4月完成三剪应力统一屈服准则[14]，开辟了统一强度理论研究的新思路.后于2006年5月完成三剪应力统一强度理论体系[15]，又于2010年和2015年进行了试验验证工作[16-17]，并与其他文献的试验结果进行了对比分析，验证了三剪应力统一强度理论及其广泛适用性.三剪应力统一强度理论是一个新的强度理论体系，它实现了外凸强度理论和非凸强度理论的高度统一，并具有广泛的适用性，这是强度理论发展中的又一次进展.俞茂襅教授提出了正交八面单元体和菱形十二面单元体两种新型的材料单元体(如图1所示)，他以正交八面单元体(如图1(a)所示)为依据，建立了双剪统一强度理论[18].高江平以菱形十二面单元体(如图1(b)所示)为依据，建立了考虑菱形十二面单元体上全部应力分量的三剪应力统一强度理论[15].该理论认为：当作用于菱形十二面单元体上的三个主剪应力及其作用面上的三个正应力的函数达到某一极限值时，材料发生破坏.三剪应力统一强度理论的数学表达式为式(1)也可写成如下形式式中，τ13，τ12和τ23依次为最大、中间和最小主剪应力(当系数b和c不等于零的时候，三个主剪应力对材料的屈服破坏都有贡献，应同时考虑，双剪强度理论却没有考虑最小主剪应力的作用)；σ13，σ12和σ23分别为各主剪应力作用面上的正应力；b为反映τ12和σ12综合作用对材料破坏强度影响的权系数(0≤b≤1)；c为反映τ23和σ23综合作用对材料破坏强度影响的权系数(0≤c≤1)；β为反映正应力对材料破坏强度的影响参数；f为材料的强度参数；f1，f2，f3分别为τ13与σ13，τ12与σ12及τ23与σ23综合作用的强度判据.通过推导，可得出主应力形式的三剪应力统一强度理论表达式材料参数β、f及权系数c由如下试验确定.①单轴拉伸：σ1=σt，σ2=σ3=0；②单轴压缩：σ1=σ2=0，σ3=−σc；③双轴压缩：σ1=0，σ2=σ3=−σbc.将试验结果代入式(4)，可得三剪应力统一强度理论为[15]其中，σt为材料的单轴拉伸强度；σc为材料的单轴压缩强度；σbc为材料的双轴压缩强度；α为材料的单轴拉压强度比；为材料的双轴与单轴压缩强度比.双剪强度理论采用两个单元体，分别对应两个表达式，应用时首先根据τ12和τ23的大小判别应选用哪个单元体及其表达式.而本文的三剪应力统一强度理论采用同一个全应力单元体和同一个全应力表达式，这是一个广义的函数式，它涵盖了各种材料的各种应力状态及其π平面图形，即它们总是在以单剪强度理论为下限，而以三剪强度理论为上限的范围内变化.系数b与c取值都介于0与1之间，即使将公式(1)中τ12与τ23的位置互换，其结果都落在三剪应力统一强度理论π平面极限线范围之内，无论其结果是外凸或非凸的都可以，这正是三剪应力统一强度理论灵活之处.(1)π平面上的极限线分析由图2可知，主应力空间内一点与其在π0平面上投影点间有如下坐标映射关系将式(6)代入式(5)，即可得三剪应力统一强度理论在π0平面上的极限线方程[15]①若令式 (7)中b=c=0，则得此即为Mohr-Coulomb强度线的方程(如图3所示).它在y轴上的截距为黏聚力c0和内摩擦角φ为Mohr-Coulomb单剪强度理论的抗剪强度参数.②若令式 (7)中b=1，c =0，则可得直线的方程直线的方程为联立式(9)与式(10)，解得b点的坐标所求出的交点坐标x，y与俞茂襅双剪强度理论的极限线方程F与F′的交点的坐标完全相同[18].图3中，直线分别为双剪强度理论的极限线F和F′.③若令式 (7)中b=c=1，则可得三剪应力强度理论极限线的方程直线的方程联立式(10)与式(11)的方程组可解得直线的交点s的坐标考虑π0平面上极限线关于y轴对称，由式(7)得更一般地，求解式(12)与式(10)的方程组得二者的交点s2(xs,ys)的坐标同理可得连接s与c两点的直线的方程为式中根据直线和极限线的三轴对称性，可作出三剪应力强度理论在π0平面的极限线(如图3所示)，它是一个不等边的六角星形.若α=1，即σt=σc，则三剪应力强度理论在π0 平面的极限线变为正六角星形.(2)三剪应力统一强度理论体系与图3相似，根据坐标映射关系和极限线的三轴对称性及参数α，β，b，c的不同，可作出三剪应力统一强度理论π平面的系列极限线如图4(α ≠1，β ≠ 0)及图5(α=1，β=0)所示.由三剪应力统一强度理论表达式(1)可得出外凸和非凸两大类强度理论(如图4所示) ①若令式 (1)中 0 ≤b ≤1，c=0，则为一系列三剪外凸类强度理论若b=c=0，则为 Mohr-Coulomb 单剪强度理论，为三剪应力统一强度理论的下限若0 ≤b ≤1，c=0，则为俞茂襅双剪统一强度理论[8]②若令式 (1)中b=1，0<c ≤1，则为一系列三剪非凸类强度理论若b=1，0<c<1，则为一系列三剪应力非凸类强度理论若b=1，c=1，则为三剪应力强度理论，即三剪应力统一强度理论的上限.胡小荣等、郑颖人等和姚仰平等的强度理论[19-21]都属于外凸类非线性强度理论. 以上分析结果表明，三剪应力统一强度理论是全应力理论，它用一个统一的线性表达式包含或逼近了现有的和其他新的各种单一和统一、线性和非线性、外凸和非凸的强度理论，形成了以单剪强度理论为下限、而以三剪应力强度理论为上限的一系列强度理论的新体系，实现了外凸强度理论和非凸强度理论的高度统一，使强度理论从适用于某一类材料、某种应力状态的单一强度理论发展为可以适用于各种材料及其不同应力状态的统一强度理论，并能更大程度地发挥材料的强度潜力.若令式(1)中β=0，可得出三剪应力统一屈服准则(如图5所示)[14]由式(15)可得出外凸和非凸两大类屈服准则.①若0 ≤ b ≤1，c=0，则为一系列三剪外凸类屈服准则.若b=c=0，则为 Tresca 单剪应力屈服准则，即三剪应力统一屈服准则下限若0 ≤b ≤1，c=0，则为俞茂襅双剪统一屈服准则[8]②若b=1，0<c ≤1，则为一系列三剪非凸类屈服准则[15]若b=1，0<c <1，则为一系列三剪非凸屈服准则若b=1，c=1，则为三剪应力屈服准则，即三剪应力统一屈服准则的上限三剪应力统一屈服准则包括以单剪应力屈服准则为下限、而以三剪应力屈服准则为上限的一系列屈服准则，现有的单剪屈服准则、双剪屈服准则、双剪统一屈服准则及其他屈服准则都是其特例或线性逼近，实现了外凸屈服准则和非凸屈服准则的高度统一，具有明确的物理意义，在理论上更加完善.这表明材料的屈服强度是随着材料的种类及其应力状态的变化而变化的，以往研究者从不同的角度研究得出的屈服准则，虽然表现形式不同，计算结果也存在差异，但都可视为适用于某类材料或某种应力状态时的屈服准则.(3)三剪应力统一强度理论主应力空间极限面三剪应力统一强度理论在主应力空间的极限面的一般形式，是一系列以静水应力轴(σ1=σ2=σ3)为轴线的不等边十二面锥面或由多边形线性逼近的曲面(图6为几种特例).极限面的形状和大小与α，β，b，c值有关.当α=1，b=c=0 时，其极限面为无限长正六棱柱面.由图6可见，三剪应力统一强度理论实现了从单剪强度理论、Mises强度理论、双剪强度理论到三剪应力强度理论及介于其间的一系列外凸类及非凸类强度理论的统一.(4)三剪应力统一强度理论平面应力状态的极限线三剪应力统一强度理论主应力空间极限面与σ1−σ2平面相交的截线即为该平面应力状态时的极限线，其形状随α，β，b，c值的大小而变化(如图7 所示).当b=0，c=0 或b=1，c=0 时为六边形；当 0<b<1，c=0 时为一系列外凸十二边形；当b=1，0<c ≤1 时为一系列非凸十二边形.一般情况下，三剪应力统一强度理论在平面应力状态时的极限线由十二条极限线方程构成[15].在π平面上，三轴坐标σ1，σ2，σ3与直角坐标x，y，z的关系为故方程(12)可表达为在π平面上，方程(17)的主应力形式为在σ1−σ2平面应力状态的不同应力区，由方程(16)与方程(18)可推导出十二条极限线方程，由它们所构成的六角星形(最外边界的十二条直线所围成)如图7所示.由图7可见，可由三剪应力统一强度理论得出平面应力状态下的一系列新的破坏准则和极限线.在σ−τ复合应力状态下，三个主应力可表达为将式(19)代入式(5)，可得σ−τ复合应力状态的三剪应力统一强度理论表达式[15] 根据主应力与应力不变量之间关系将式(21)代入式(5)，可得三剪应力统一强度理论的应力不变量表达式[15]式中，应力张量第一不变量应力偏量第二不变量高江平推导了三剪应力统一强度理论抗剪强度参数cs，φs的表达式[15]式中，m 为中间主应力系数(0<m ≤ 1)m可以通过理论和实验来确定.在弹性区，m=2ν(v为材料的泊松比)；在塑性区，m→1.若令式(23a)和式(24)中b= c =0，则为Mohr-Coulomb单剪强度理论参数c0，φ的表达式若式 (23a)和式 (24)中b ≠ 0，c=0，则得俞茂襅双剪统一强度理论参数ct，φt的表达式[18]当m ≠ 1 时由三剪应力统一强度理论、双剪统一强度理论及单剪强度理论三者抗剪强度参数之间的关系，进一步论证了三剪应力统一强度理论使三者之间实现了完全统一.单剪强度理论、双剪统一强度理论及三剪应力统一强度理论的特点如表1所示.试验土样为延安黄土，其重型标准击实试验的最大干密度为19.200 kN/m3，最佳含水率为12.20%，液限为30%，塑限为18.5%.制备的试件干密度为 17.640 kN/m3,饱和度为 65%.本次真三轴试验控制指标：含水率、密度、围压、b值.所拟定的重塑黄土真三轴试验方案如表2所示.试件的制备要通过配土样、闷料、压样和保湿等环节.试件尺寸为70 mm×70 mm×70 mm，采用密度控制静压法分层压实制样.将试样移放至保湿缸中备用.如图8，打开真三轴控制系统的操作界面，先三向施加30～50 kPa预压应力，待固结完成后进行试验.试验参数为：静应变速率0.07 mm/min，静应力速率10 kPa/min.设定试验结束条件是轴向应变达到15%，通过计算机进行控制.绘制各试样等密度、等含水率、等固结围压、不同中主应力的重塑黄土真三轴试验应力应变曲线图，确定各曲线的屈服点，按各屈服点的p，q值绘出其在同一b值下的极限子午线，由极限子午线可知试样在同一p值下的屈服强度.根据b=0，0.25，0.5，0.75，1分别对应的罗德角，可以绘出各试样的π平面的屈服极限线(如图9所示).由图 9 可见：①围压σc=100 kPa 时，其屈服线与三剪应力统一强度理论的极限线 (b=0，c=0)较吻合，亦即与Mohr-Coulomb单剪强度理论相一致；②围压σc=200 kPa时，其屈服线与三剪应力统一强度理论的极限线 (b=0.5，c=0)较吻合；③围压σc=300 kPa时，绝大部分数据点与三剪应力统一强度理论的极限线(b=1，c=0.5)较吻合.以上分析表明：同一种材料(本例为重塑黄土)的屈服极限线是随应力状态而变化的，围压越大，屈服强度越高，而且均与三剪应力统一强度理论吻合较好.通过与国内外已有文献试验结果的对比分析，进一步验证了三剪应力统一强度理论，并可广泛适用于各种材料.金属类材料的试验结果[22]在单剪强度理论和三剪应力统一强度理论的极限线之间(如图10所示).火山岩真三轴试验结果[23]与三剪应力统一强度理论的极限线 (b=1/2，c=0)较吻合 (如图 11 所示).花岗岩高压真三轴试验结果[24]与三剪应力统一强度理论的极限线 (b=1,c=1/8)相吻合，为非凸极限线(如图12所示).混凝土真三轴试验结果[25]离散性比较大，但大多数试验点均落在三剪应力统一强度理论极限线的下限 (b=0，c=0)至上限 (b=1，c=1)之间 (如图13所示).重塑淤泥的试验结果[26-27]与三剪应力统一强度理论的极限线 (b=1，c=1)较吻合，也为非凸极限线(如图14所示).日本京都大学正常固结黏土试验结果与三剪应力统一强度理论的极限线 (b=1/2，c=0)较吻合(如图15所示).英国砂土试验结果与三剪应力统一强度理论极限线 (b=1/2，c=0)较吻合 (如图 16 所示).Ottawa细砂试验结果与三剪应力统一强度理论极限线 (b=1，c=0)较吻合 (如图17 所示).由图9～图17可见，金属、岩石、混凝土、黏土、砂土和铸铁等多种材料的试验结果与三剪应力统一强度理论相符合，既有外凸屈服线，又有非凸屈服线，它们都介于单剪强度理论与三剪应力强度理论所包含的范围之内.本文应用理论研究和试验验证相结合的方法，得到如下研究成果：(1)考虑菱形十二面单元体主剪面上所受到的三个主剪应力及其作用面上的三个正应力都对材料的屈服破坏产生影响，提出了三剪应力统一强度理论及其主应力表达式、应力不变量表达式、平面应力状态表达式和σ−τ复合应力状态表达式，形成了三剪应力统一强度理论体系.(2)绘制了三剪应力统一强度理论π平面极限线及其主应力空间极限面；进行了单剪强度理论、双剪统一强度理论及三剪应力统一强度理论的对比分析，并与许多试验结果进行了比较，结果表明三剪应力统一强度理论具有广泛的适用性.(3)三剪应力统一强度理论是全应力理论，它用一个统一的线性表达式包含或逼近了现有的和其他新的各种单一及统一、线性及非线性、外凸及非凸的强度理论，形成了以单剪强度理论为下限，而以三剪应力强度理论为上限的一系列强度理论的新体系，实现了外凸强度理论和非凸强度理论的高度统一，并能更大程度地发挥材料的强度潜力，使强度理论从适用于某一类材料、某种应力状态的单一强度理论发展为可以适用于各种材料及其不同应力状态的统一强度理论.致谢感谢西安理工大学邵生俊教授对试验工作给予的大力支持！【相关文献】1 Timoshenko SP.History of Strength of Materials.New York:Mc-Graw-Hill Book Co,19532 Rowlands RE.Strength(Failure)Theories and Their Experimental Correlation.Failure Mechanics of Composites Amsterdam:Elsevier,19853 Chen WF.Plasticity in Reinforced Concrete.New York:McGraw-Hill Book Company,19824 《中国大百科全书》(力学卷).北京:中国大百科全书出版社,1985:398(Encyclopedia ofChina(Mechanical Volume).Beijing:Encyclopedia of China Publishing House,1985:398(in Chinese))5 蒋彭年.土的本构关系.北京:科学出版社,1982(Jiang Pengnian.Soil ConstitutiveRelation.Beijing:Science Press,1982 (in Chinese))6 徐积善.强度理论及其应用.北京:水利电力出版社,1984(Xu Jishan.Strength Theory and Its Application.Beijing:Hydraulic Power Press,1984(in Chinese))7 俞茂襅.双剪应力强度理论研究.西安:西安交通大学出版社,1988(Yu Maohong.Researches on the Twin Shear Strength Theory.Xi’an:Xi’an Jiaotong University Press,1988(in Chinese)) 8 俞茂襅.强度理论新体系.西安:西安交通大学出版社,1992:82-84(Yu Maohong.New System of Strength Theory.Xi’an:Xi’an Jiaotong University Press,1992:82-84(in Chinese))9 俞茂襅.岩土类材料的统一强度理论及其应用.岩土工程学报,1994,16(2):1-10(Yu Maohong.Unified strength theory for geomaterials and its application.Chinese Journal of geotechnical Engneering,1994,16(2):1-10(in Chinese))10 俞茂襅.各向同性屈服函数的一般性质.西安交通大学科学技术报告,1961(Yu Maohong.General behaviour of isotropic yield function.Res.Report of Xi’an Jiaotong University,1961(in Chinese))11 Yu Maohong.Twin shear stress yield criterion.International Journal of Mechanical Sciences,1983,25(1):71-7412 俞茂襅,何丽南.金属塑性变形的双剪应力准则.科学通报,1983,28(10):638-639(Yu Maohong,He Linan.Metal plastic deformation twin shear stress criterion.Chinese Science Bulletin,1983,28(10):638-639(in Chinese))13 俞茂襅,何丽南,宋凌宇.广义双剪应力强度理论及其推广.中国科学(A),1985,28(11):1113-1121(Yu Maohong,He Linan,Song Lingyu.Twin shear stress theory and its generalization.Science in China, Ser.A,1985,28(11):1113-1121(in Chinese))14 高江平,俞茂襅.三剪应力统一屈服准则研究.西安建筑科技大学学报(自然科学版),2005,37(4):526-530(Gao Jiangping,Yu Maohong.Study on the three shear stress unified yield criterion.Jou rnal of Xi’an University of Architecture & Technology (Natural Science Edition),2005,37(4):526-530(in Chinese))15 高江平.力学的重要分支学科—土力学中的几个基本问题研究.[博士后出站报告].西安:西安交通大学,2006(Gao Jiangping.Study on the several basic problems of the soil mechanics-An important bra nch of the mechanics.[The Postdoctoral Outbound Report].Xi’an:Xi’an Jiaotong University,2006(in Chinese))16 杨华.三剪统一强度理论的理论分析及试验验证研究.[硕士论文].西安:长安大学,2010(Yang Hua.The study on theory analysis and experimental verification of the three shear stress unified s trength.[Master Thesis].Xi’an:Chang’an University,2010(in Chinese))17 蒋宇飞.三剪应力统一强度理论对砂土的适用性研究.[硕士论文].西安:长安大学,2015(Jiang Yufei.Research the applicability of the three shear unified strength theory on sandy soil.[Master Thesis].Xi’an:Chang’an University,2015(in Chinese))18 俞茂襅.双剪理论及其应用.北京:科学出版社,1998(Yu Maohong.Twin shear theory and its application.Beijing:Science Press,1998(in Chinese))19 胡小荣,俞茂襅.材料三剪屈服准则研究.工程力学,2006,23(4):6-11(Hu Xiaorong,Yu Maohong.Resarchon triple-shear yield criterion for materials.Engineering Mechanics,2006,23(4):6-11(in Chinese))20 郑颖人,高红.材料强度理论的讨论.广西大学学报(自然科学版),2008,33(4):337-345(Zheng Yingren,Gao Hong.Discussion of strength theory for materials.Journal of Guangxi University (Nat Sci Ed),2008,33(4):337-345)21 姚仰平,路德春,周安楠等.广义非线性强度理论及其变换应力空间.中国科学E辑,2004,34(11):1283-1299(Yao Yangping,Lu Dechun,Zhou An’nan,et al.Generalized non-linear strength theory and transformed stress space.Science in China (SeriesE),2004,34(11):1283-1299(in Chinese))22 Taylor GI,Quinney H.The plastic distortion of metal.Philosophical Transactions of the Royal Society A Mathematical Physical & Engineering Sciences,1931,230(5):323-36223 Mogi K.Failure and flow of rocks under high triaxial compression.Journal of Geophysical Research Atmospheres,1971,76(5):1255-126924 李小春,许东俊.双剪应力强度理论的试验验证——拉西瓦花岗岩强度特性真三轴试验研究.中国科学院武汉岩土力学研究所,岩土(90)报告52号(Li Xiaocun,Xu Dongjun.Experimental verification of the twin shear strength theory-true triaxial test research of strength of the granite in a large power station at yellow river.Research Report(Rock and Soil 1990-52)of Institute of Rock and Soil Mechanics,Chinese Academy of Science(in Chinese))25 过镇海.混凝土的强度和本构关系—原理与应用.北京:中国建筑工业出版社,2004(Guo Zhenhai.The Strength and Constitutive Relation of Concrete.Theory andApplication.Beijing:China Building Industry Press,2004(in Chinese))26 Haythornthwaite RM.Stress and Strain in Soils.In:Lee E H,et al.eds.Plasticity,Proc.2nd Symp.Naval Structural Mechanics.Oxford:Pergamon,1960:185-19327 Haythornthwaite RM.Range of yield condition in ideal plasticity.Transactions of the American Society of Civil Engineers,1961,87(6):117-13328 俞茂襅.强度理论新体系:理论、发展和应用(第二版).西安:西安交通大学出版社,2011(Yu Maohong.New System of System of Strength Theory,Development andApplications(Second Edition).Xi’an:Xi’an Jiaotong University Pre ss,2011(in Chinese))29 Yu Maohong.Unified Strength Theory and Its Applications.Belin:Springer,200430 Yu MH,Ma GW,Qiang HF.Generalized Plasticity.Belin:Springer,200631 皱苹,钟鸣,龙志林等.Mohr-Coulomb屈服准则与Drucker-Prager屈服准则在块体非晶合金中的应用.中国有色金属学报,2015,25(5):1200-1208(Zhou Ping,Zhong Ming,Long Zhilin,etal.Applications of Mohr-Coulomb yield criterion and Drucker-Prager yield criterion in bulkamorphous alloys.The Chinese Journal of Nonferrous Metals,2015,25(5):1200-1208(in Chinese))32 潘家军,程展林,余挺等.不同中主应力条件下粗粒土应力变形特性试验研究.岩土工程学报,2016,38(11):2078-2084(Pan Jiajun,Cheng Zhanlin,Yu Ting,et al.Experimental study on stress-strain characteristics of coarse-grained soilunder different intermediate principal stresses.Chinese Journal of Geotechnical Engineering,2016,38(11):2078-2084(in Chinese)) 33 张常光,范文,赵均海.非饱和土统一强度理论及真三轴试验结果验证.岩石力学与工程学报,2015,34(8):1702-1711 (Zhang Changguang,Fan Wen,Zhao Junhai.Unified strength theory of unsaturated soils and Verification with true triaxial test.Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering,2015,34(8):1702-1711(in Chinese))34 罗丹旎,李庆斌,胡昱等.基于统一强度理论的高强混凝土强度准则.水利学报,2015,46(1):74-82(Luo Danni,Li Qingbin,Hu Yu,et al.Strength criterion for high-strength concrete basedon the unified strength theory.Journal of Hydraulic Engineering,2015,46(1):74-82(in Chinese)) 35 邵生俊,陈菲,代亚锋等.结构性黄土的剪切带及强度特性的真三轴试验研究.岩土力学,2015,36(增刊1):66-70(Shao Shengjun,Chen Fei,Dai Yaifeng,et al.Shear band mechanism and strength characteristics of structural loesstested by true triaxial apparatus.Rock and Soil Mechanics,2015,36(Supplement1):66-70 (in Chinese))36 张哲峰,屈瑞涛,刘增乾.金属玻璃的断裂行为与强度理论研究进展.金属学报,2016,52(10):1171-1182(Zhang Zhefeng,Qu Ruitao,Liu Zengqian.Advances in fracture behavior andstrength theory ofmetallic glasses.Acta Metallurgica Sinica,2016,52(10):1171-1182(in Chinese))37 黄茂松,姚仰平,尹振宇等.土的基本特性及本构关系与强度理论.土木工程学报,2016,49(7):9-35(Huang Maosong,Yao Yangping,Yin Zhenyu,et al.An overview on elementary mechanical behaviors,constitutive modeling and failure criterion of soils.China Civil Engineering Journal,2016,49(7):9-35(in Chinese))38 苑宝军,邓荣贵,杨涛.岩土材料偏应力屈服张量角及应用分析.地下空间与工程学报,2016,12(增刊。
砂土的三剪统一本构模型
砂土的三剪统一本构模型董肖龙;胡小荣;陈晓宇;饶志强;赵磊【摘要】以修正剑桥模型为基础,基于三剪统一强度准则,推导出砂土的三剪统一本构模型,并编写了相应的ABAQUS二次开发子程序.对松砂进行了排水和不排水条件下的常规三轴压缩试验,利用二次开发后的ABAQUS软件模拟了试验模型的应力状态.数值解与实验结果符合较好,证明模型推导和二次开发编程的正确性.在此基础上,模拟不同排水条件下真三轴压缩试验,讨论了中主应力影响系数对应力应变曲线的影响.%Based on the modified Cam-Clay model,the triple-shear unified failure criterion and the triple-shear unified model of sand were derived. Furthermore,the corresponding subprograms had been second exploited of ABAQUS. The conventional triaxial compression tests of loose sand were carried under no drainage conditions and drainage conditions. The stress state of test model was simulated by redeveloped ABAQUS. The numerical resolutions coincided well with the experimental data. The validity of the model and programming was verified. On this founda-tion ,the true triaxial tests under different drainage conditions were simulated and the influence of the factor interme-diate principal stress on stress-strain curves was discussed.【期刊名称】《南昌大学学报（工科版）》【年(卷),期】2016(038)004【总页数】6页(P334-339)【关键词】砂土;三剪统一本构模型;ABAQUS二次开发【作者】董肖龙;胡小荣;陈晓宇;饶志强;赵磊【作者单位】南昌大学建筑工程学院,江西南昌330031;南昌大学建筑工程学院,江西南昌330031;南昌大学建筑工程学院,江西南昌330031;南昌大学建筑工程学院,江西南昌330031;南昌大学建筑工程学院,江西南昌330031【正文语种】中文【中图分类】TU432修正剑桥模型在对砂土进行应力应变分析时可以很好地表现其压硬性，而对于密实砂的剪胀性不能表述，为了能统一描述砂土在应力应变发生变化过程中的剪缩剪胀特性，Casagrande等[1]在对砂土液化研究时提出临界孔隙比这一概念。
关于抗冲切和剪切问题的讨论
关于抗冲切和剪切问题的讨论北京龙安华诚建筑设计院---刘克涛整理在进行混凝土构件设计，如板、基础、承台，经常会遇到是否要同时验算冲切和剪切的问题，规范针对不同的构件规定了必须验算的内容，但是对冲切和剪切概念上，仍有很多地方不甚清楚。
出于稳妥考虑，我们对冲切和剪切的概念和具体验算的选择做进一步的说明。
一、常见规范中对冲切和剪切承载力验算的条款下表总结了常见规范中对冲切和剪切承载力验算的条款：表一常见规范对冲切和剪切承载力的验算要求综合各现行规范，对验算冲切承载力的同时，是否要做抗剪验算，有如下结论：1．对普通板类构件，各规范未明确规定需要验算剪切承载力；2．对无筋扩展基础，各规范均要求对基地反力大于300Kpa的情况验算受剪；3．对扩展基础，国家地基规范在条文说明8.2.7和附录S中提到了柱下独立基础的斜截面受剪折算宽度，可见是应该做抗剪验算的；广东省地基基础规范9.2.7，明确要求验算墙下条基的受剪承载力，要求附加条件验算柱下矩形基础受剪承载力；4．对桩承台和梁板式筏板基础，各规范均明确要求同时验算剪切承载力。
5．由上可见，通常抗剪验算都是没法省略的。
各规范对冲切和剪切承载力验算的荷载取值、计算截面略有差别，选用公式时宜慎重。
二、对常见混凝土构件关于剪切和冲切对比的内容收集表二冲切和剪切的若干对比三、广东省建筑地基基础设计规范对冲切和剪切问题的看法广东省建筑地基基础设计规范对冲切和剪切问题的描述，参见条文说明9.2.7，摘录如下：“一般说来，柱下单独基础板双向受力，墙下条形基础板单向受力，冲切和剪切，其破坏机理类似，承载力均受混凝土的抗拉强度所控制。
不同的是剪切破坏面可视为平面，而冲切破坏面则可视为空间曲面，如截圆锥、截角锥或棱台及其他不规则曲面等。
故剪切又称单向剪切(one way sherar)；冲切有时候也称冲剪，又称双向剪切(punching, two way shear)。
对于双向受力的柱下单独基础应验算控制截面的受冲切承载力，必要时应验算抗剪承载力；对于单向受力的墙下条形基础只需验算控制截面的受剪承载力……“实际工程中有这种情况，由于场地或者柱网布置所限，柱下独立基础长边与短边之比大于2，基础底板近乎单向受力，应验算基础的受剪切承载力。
土工试验-三轴剪切试验指导书
三轴剪切试验第一节 概述三轴剪切试验被认为是测定土的抗剪强度的一种较完善的方法。
与直剪试验相比，三轴剪节试验有以下优点：1、能控制试验过程中试样的排水条件；2、能量测试样固结和排水过程中的孔隙水应力；3、试样内应力分布均匀。
三轴剪切试验能得到不同条件下土的抗剪强度指标和变形参数。
根据试验过程中排水条件的不同，将三轴试验分为不固结不排水剪（UU ）、固结不排水剪（CU ）和固结排水剪（CD ）等三种类型。
第二节 试验原理和计算公式三轴剪切试试样为圆柱状如图11-1。
试验过程中测量以下参数：1、周围压力，2、竖向应力增量q,3、竖向变形量或竖向应变ε1，4、试样底部的孔隙水应力u,5、试样顶部接排水管量测试样排水量，6、反压力。
不同类型的三轴剪切试验加载过程如下：一、不固结不排水剪（UU ）一组试验通常需四个试样，试验加载顺序如下：1、在每个试样的周围施加相同的初始固结应力，待其固结完成后，量测试样轴向变形量和体积变化；2、对各个试样分别施加不同的围压增量作用，在作用期间不允许试样固结排水，量测由产生的孔隙应力u=1u ∆；3、施加竖向偏应q(q 自零开始增加，至试样破坏时达到最大值qmax)。
施加q 的过程中也不允许试样排水。
在加q 的过程中，量测q 的数值、由q 产生的轴向应变和孔隙水应力u=21u u ∆+∆（2u ∆为由q 产生的孔隙水应力）。
值得注意的是，《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）及其它土工试验标准中规定，对于原状土UU 试验步骤为：施加围压在不排水条件下，量测由产生的孔隙水应力u ，即试样的303σσσ∆+=一次施加，且在作用下不排水，然后施加竖向偏应力q 至试样破坏为止，在加q 的过程中量测q 、轴向应变和孔隙水应力u 。
UU 试验在剪切过程中试样的应力状态为：总应力303301σσσσσσ∆+=+∆+=q （11-1）有效压力：31333/u u u ∆-∆-=-=σσσ （11-2）由UU 试验量测得到孔隙应力系数：⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆∆-+==∆-=∆=∆∆=---131231)1(σσσA A B B B A A q u u q u A u B （11-3）上列各式中：;,,,;.,;,,,2132133131u u u q u u q u ∆+∆=∆----∆∆+∆----∆∆---剪量过程中孔隙水应力产生的孔隙水应力增量分别为主应力增量分别为大主应力增量小小主应力和孔隙水应力分别为大主应力σσσσσσA ，.,,数分别为四个孔隙应力系-----B B A二、固结不排水剪（CU ）先给四个试样施加不同的围压，让试样在作用下固结排水（该步骤为将施加初始固结应力和围压增量两步合并），在作用下试样固结完成后，施加轴向偏听偏应力q。
三轴剪切试验
试验九三轴剪切试验一、概述三轴剪切试验是试样在某一固定周围压力下 逐渐增大轴向压力 直至试样破坏的一种抗剪强度试验 是以摩尔-库仑强度理论为依据而设计的三轴向加压的剪力试验。
三轴剪切试验是测定土体抗剪强度的一种比较完善的室内试验方法 通常采用3~4个圆柱形试样 分别在不同的周围压力下测得土的抗剪强度 再利用摩尔-库仑破坏准则确定土的抗剪强度参数。
三轴剪切试验可以严格控制排水条件 可以测量土体内的孔隙水压力 另外试样中的应力状态也比较明确 试样破坏时的破裂面是在最薄弱处 而不像直剪试验那样限定在上下盒之间 同时三轴剪切试验还可以模拟建筑物和建筑物地基的特点以及根据设计施工的不同要求确定试验方法 因此对于特殊建筑物 构筑物 、高层建筑、重型厂房、深层地基、海洋工程、道路桥梁和交通航务等工程有着特别重要的意义。
二、试验方法根据土样固结排水条件和剪切时的排水条件 三轴试验可分为不固结不排水剪试验 UU 、固结不排水剪试验 CU 、固结排水剪试验 CD 以及K0固结三轴试验等。
以下仅对不固结不排水剪 UU 试验进行详细介绍。
1、不固结不排水剪试验 UU试样在施加周围压力和随后施加偏应力直至剪坏的整个试验过程中都不允许排水 这样从开始加压直至试样剪坏 土中的含水量始终保持不变 孔隙水压力也不可能消散 可以测得总应力抗剪强度指标cu υu。
2、固结不排水剪试验 CU试样在施加周围压力时 允许试样充分排水 待固结稳定后 再在不排水的条件下施加轴向压力 直至试样剪切破坏 同时在受剪过程中测定土体的孔隙水压力 可以测得总应力抗剪强度指标ccu υcu和有效应力抗剪强度指标c’ υ’。
3、固结排水剪试验 CD试样先在周围压力下排水固结 然后允许试样在充分排水的条件下增加轴向 压力直至破坏 同时在试验过程中测读排水量以计算试样体积变化 可以测得有效应力抗剪强度指标cd υd。
4、K0固结三轴剪切试验常规三轴试验是在等向固结压力 σ1=σ2=σ3 条件下排水固结 而K0固结三轴试验是按σ3=σ2= K0σ1施加周围压力 使试样在不等向压力下固结排水 然后再进行不排水剪或排水剪试验。
三剪统一屈服准则在柱形孔扩张问题中的应用
土材料的软化和剪胀特性 ， 推导出柱形孔扩张问题下 的应力 场 、 变场 、 张压力 、 应 扩 塑性 区半径 的解 析解 。算例表
明， 临界扩孔压力随土的软化程度 的减小而增大 ， 在一定剪胀和软化程度下 ， 临界扩孔压力随 ｂ的增大而增大。
关键词 ： 三剪统一屈服准Байду номын сангаас ； 剪胀 ； 软化 ； 柱形孔扩张
第３ ２卷第 ３期 ２１ ０ ０年 ９月
南昌大学学报 （ 工科版 ）
Ｊｕｎｌ ｆ ａｃａｇＵ ｉ ｒ ｔ（ ｎｉ ｅｉｇ＆ Ｔ ｃｎｌ ｙ ｏｒａ ｏ Ｎ ｎｈｎ ｎ ｅｓｙ Ｅ ｇ ｅｒ ｖ ｉ ｎ ｎ ｅｈｏ ｇ 、 ｏ
Ｖ０ ． ２ Ｎ ． １３ ｏ ３
Ｓ ｐ． ０ ０ ｅ ｔ２ １
ｓｎ ｎ ｔｅｔ ｐｅｓ ｅ ｒｕ ｉｅ ｉｌ ｅ ｒ ｎ ｈ ｏ ｓ ｔｔ ｅｒｌｔ ｎｗ ｔ ｈ ｒｅｌ ｅｏ ｅｓｉ ．Ｔ ｅｃ ｃ ｌ－ ｉｇｏ ｉｌ—ｈ ａ ｎｆ ｄ ｙｅｄｔ ｏｙａ ｄｔｅｃ ｎ ｔｕｉ ｅａｉ ｉ ｔｅｔ ｅ — ｎ ｆｔ ｏｌ ｈ ｒ ｉ ｈ ｉ ｖ ｏ ｈ ｈ ｉ ｈ ｓ ｈ ａ ｕａ ｌ
强Ｌ考虑了岩土材料 的软化和剪胀特性 ， ４ 利用空间
轴对 称 问题 的双剪 统一 强度理论 分析 了柱形 孔 的扩
张问题 ， 求出了岩土材料在柱形孔扩张时的应力场 、 应变 场 、 移场和极 限扩孔 压力 的统一解 表达 式 ； 位 温
室游 、 陈云敏 等考 虑 了土体 剪 胀 性和 塑 性 区 的弹
柱 形孑 扩张 问题 是 岩土 工 程 中水 压 致裂 、 桩 Ｌ 沉 过程 和多种 土工 现场测试 的理论 基础 。对 于超 固结 黏 土和紧 密 砂 土 而 言 ， 在 应 变 软 化 和 剪 胀 现 象 。 存
用统一强度理论求解轴对称混凝土板的冲切强度
ＭｏｒＣ ｕｏ ｈ．ｏ ｌｍｂ 强 度 准 则 没 有 考 虑 中 间主 应 力 的影
响 而 偏 于保 守 ，而 大 量 的 混 凝 土 试 验 结 果 证 实 ， 中 间主 应 力 对 混 凝 土 的 强 度 有 较 大 的 影 响 ［５ 其 次 ， ４】 ．。 Ｍｏ ｒ ｏ ｌｍｂ准 则适 用 于 ｆ ｈ ． ｕｏ Ｃ ＝
理 求 出 了一 组 破坏 荷 载 ，得 出了 强度 理论 参 数 ｂ对冲 切 强 度 的影 响 曲线 。所 得 的解可 以考 虑材 料 的 中 间主应 力 效 应对 冲切 破 坏强 度 的影 响，可 以灵 活地 应用 于 工程 上 的各 种 不 同材 料，公式 形式 简 单便 于 应用 ，且 与 已有 结果 及 试验 资料 符 合较 好 。 关键 词 ：统 一 强度 理论 ；冲 切破 坏 强度 ；中 间主应 力 中图分 类号 ： ０３ ６ Ｔ ３ ４ ， Ｕ３ 文 献标 识码 ： Ａ
用 统 一 强 度 理 论 求解 轴 对 称 混 凝 土板 的 冲 切 强度
魏 雪 英 ，杨 政 ，于 澍 ，廖 红 建 ，邵 珠 山
（ 安 交通 大 学建 筑 工 程 与 力 学 学 院， 安 ７ ０ ４ ） 西 西 １ ０ ９
摘
要 ：本 文采 用统 一 强度 理 论 作为 混 凝土 的破 坏 准 则 ，求 解 了轴 对称 混 凝 土板 的冲 切 破 坏 强度 ，利用 上 限 定
￣ Ｙｆ： 三＋ 的 料。 述强 理 都 适 ＿ － ．ｔ ｍ ２０＂ － 材 上 度 论 只
用 于 某 一 类 特 定 的 材 料 ，并且 它 们 之 间也 缺 少 相 互 的 联 系 ，在 工 程 上 难 于 选 择 。最 近 ，王 安 宝 ，杨 秀
敏 等 用 双 剪 三 参 数 准 则 分 析 了冲 切 问题 ，得 出 了 新
三轴剪切试验
三轴剪切试验三轴剪切试验(亦称三轴压缩试验)，是试样在某一固定周围压力下，逐渐增大轴向压力，直至试样破坏的一种抗剪强度试验，是以摩尔—库仑强度理论为依据而设计的三轴向加压的剪力试验。
（一）试验目的通过三轴剪切试验可在不同周围压力下测得土的抗剪强度，再利用摩尔－库仑破坏准则确定土的抗剪强度参数。
在工程实践中，路堑、岸坡、土石坝是否稳定、挡土墙和建筑物地基能承受多大荷载都与土的抗剪强度有密切关系，在进行土坡稳定分析、地基承载力及土压力计算时，必须首先确定土的抗剪强度或强度参数。
（二）试验方法三轴剪切试验是测定土体抗剪强度的一种比较完善的室内试验方法。
三轴剪切试验通常采用3~4个圆柱形试样，分别在不同的周围压力下进行试验。
根据土样固结排水条件和剪切时的排水条件，三轴试验可分为不固结不排水剪试验(UU)、固结不排水剪试验(CU)、固结排水剪试验(CD)以及K 0固结三轴试验等。
1．不固结不排水剪试验(UU)试样在施加周围压力和随后施加偏应力直至剪坏的整个试验过程中都不允许排水，这样从开始加压直至试样剪坏，土中的含水率始终保持不变，孔隙水压力也不可能消散，可以测得总应力抗剪强度指标u c 、u ϕ。
2．固结不排水剪试验(CU)试样在施加周围压力时，允许试样充分排水，待固结稳定后，再在不排水的条件下施加轴向压力，直至试样剪切破坏，同时在受剪过程中测定土体的孔隙水压力，可以测得的总应力抗剪强度指标cu c 、cu ϕ和有效应力抗剪强度指标'c 、'ϕ。
3．固结排水剪试验(CD)试样先在周围压力下排水固结，然后允许试样在充分排水的条件下增加轴向压力直至破坏，同时在试验过程中测读排水量以计算试样体积变化，可以测得的有效应力抗剪强度指标d c 、d ϕ。
4．K 0固结三轴剪切试验常规三轴试验是在等向固结压力(σ1 =σ2=σ3)条件下排水固结，而K 0固结三轴试验是按σ3=σ2=K 0σ1施加周围压力，使试样在不等向压力下固结排水，然后再进行不排水剪或排水剪试验。
混凝土圆形冲切板的强度与变形计算
第３２卷第ｌ期福州大学学报（ｒ｜然科学版）Ｖｏｌ３２Ｎｎ．１型坐竺！！』业！：丛坠唑堕！竺丛塑型塾型！生！唑文章编号：１０∞一２２４３（２００４）０ｌ一０邮８一０５混凝土圆形冲切板的强度与变形计算林旭健（福州大学１．木建筑工程学院．福建福州３５（）００２）摘要：通过试验验证，圆形混凝土板在冲切破坏之前发生的变形主要是弯曲变形，该变形反映了板在各个受力阶段的抗弯性能，也在很大程度上直接影响着冲切锥面Ｅ的应力分布和板面钢筋的抗冲切能力建立了考虑受弯变形的板冲切破坏机构，提出板的极限强度由冲切锥抗冲切力和板在冲切时的抗弯能力组成．并对圆形冲切扳的挠度分阶段进行了计算对冲切板强度和变形的计算结果与实测值吻合良好关键词：混凝Ｌ板；冲切；强度；挠度中图分类号：’ｆｕ３７５２文献标识码：Ａｃｉｒｃｌ】ｌａｒ咖ｃｒｅｔｅｓｌａｂｓｕｂｊｅ捌ｔ０ｐ硼ｃｌｌｉＩｌｇ曲慨ＩｒＴｈｅｓｔｒｅｎｇｔｌＩａＩｌｄｔｌＩｅｄｃｆ０兀Ｉｌａ廿ｏｎ０ｆＬｌＮＸＩＪ—Ｊ１ａ“ｕｎｌ…１１ｙ，ｎ】ｚｈｏｕ，Ｆ山ｌａｎ３５０００２，ｃｈｉｎＢ）（（：ｔ）ｌｌ。
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钢筋 混凝 土 板 、 梁 楼 盖 、 基 础 、 承 台等 构 无 柱 桩
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件在 集 中荷 载作 用 下 ， 常 有 可 能 由于 受 冲切 承 载 经 力不 足 而发 生 冲切 破 坏 。 因 此 ， 凝 土 板 的 冲切 承 混 载力 是 工程 实践 中经 常 遇到 的 问题 。 由于 冲切 面应
来研 究 。混凝 土 是 一 种 多 组 成 的 复合 材 料 ， 单轴 其
文 章 编 号 ：０ ６— ４ ６ ２ １ ）２— １５—０ １０ ０ ５ （０ ０ ０ ０ ４ ５
三 剪 统 一 强 度 理 论 在 轴 对 称 混 凝 土 板 冲 切 问题 中 的 应 用
胡 小 荣 ， 雪 王
（ 昌 大 学 建 筑 工 程 学 院 ， 西 南 昌 ３０ ３ ） 南 江 ３ ０ １
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抗拉 强 度 、 轴 抗压 强度 、 轴等 压强 度及 多 轴应力 单 双
情况 下 的强 度并 不 相 等 ， 待 像 冲切 这 样 复 杂 的 问 对 题 ， 用 合理 的 强 度 理论 来 分 析 是 至关 重 要 的 。在 采
力处 于 三 向应力 状 态 ， 混 凝 土 板 的 冲切 破 坏 较 其 且 它类 型 的破 坏更 具复 杂性 ， 因此 ， 进一 步 开展 这方 面
第３ ２卷第 ２期
２１ ０ ０年 ห้องสมุดไป่ตู้月
南昌大学学报 （ 工科版 ）
Ｊｕ ａ ｏ ａ ｃａｇＵ ｉ ｒｉ （ ｎｉｅｒ ｇ＆ Ｔ ｃｎｌｇ ） ｏｒ ｌ ｆ ｎ ｈｎ ｎｖ ｓｙ Ｅ ｇ ｅｉ ｎ Ｎ ｅ ｔ ｎ ｎ ｅｈｏｏｙ
Ｖｏ ． １３２ Ｎｏ． ２
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摘要 ： 用三剪统一强度理论 作为混凝土 的破坏 准则 ， 采 求解 了轴对称混凝 土板 的冲切破坏强度 ， 出强度 理论 得 参数 ｂ 冲切强度影响 曲线 。结 果表明强度理 论参数 ｂ的 取值 不同 ， 对 冲切 破坏荷 载 的取值也 不同 ， 于一定 的板 对 厚， 破坏 荷载随着 ｂ 的增大而增 大。Ｍ ｈ—ｏ ｌ ｂ为其特殊情况 的解 ， ＭｏｒＣ ｕｏ ｂ准则相 比 ， 值 ｏ ｒ ｕｏ Ｃ ｍ 与 ｈ—ｏｌｍ 三剪强度 统一 准则 的计算结果更 接近试验值 和实际值 。 关键词 ： 三剪统一强度理 论 ； 轴对 称混凝土板 ； 冲切
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中 图分 类 号 ：Ｕ ０ ． Ｔ ５２６ 文献标识码 ： Ａ
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