筋土拉拔界面弹塑性模型的全历程分析 论文

基于筋土拉拔界面理想弹塑性模型基础上，针对土工合成材料拉拔时出现的应变硬化和应变软化现象，提出了双线性剪应力-位移弹塑性硬化模型和三线性剪应力-位移弹塑性软化模型，将应变硬化筋材的筋土拉拔过程分为弹性阶段、弹性-硬化过渡阶段和完全硬化阶段，将应变软化筋材的筋土拉拔过程分为弹性阶段、弹性-软化过渡阶段、完全软化阶段、软化-残余过渡阶段和完全残余阶段。为了验证2种弹塑性模型的准确性与适用性，将2种弹塑性模型预测结果与试验结果进行对比，并引入几种经典的筋土界面模型进行对比分析。通过筋土界面基本控制方程，分别推导了拉拔荷载下应变硬化和应变软化2种塑性变形特征筋材不同阶段界面拉力、剪应力和位移的计算表达式，很好地反映了筋土拉拔界面的渐进性破坏。与此同时，为直观反映2种类型筋材拉拔试验过程中界面不同拉拔阶段的受力演化规律，对界面剪应力在不同拉拔阶段的分布规律进行了深入分析。研究结果表明，2种弹塑性模型预测结果与拉拔试验数据吻合良好，能够较好地反映筋土界面的硬化或软化特性，计算简便，适用性强，验证了所提出的弹塑性模型在筋材拉拔界面中渐进破坏分析的有效性。