松散砂土扩散性失稳破坏机理与大变形流滑灾变SPH数值模拟

项目名称： 松散砂土扩散性失稳破坏机理与大变形流滑灾变SPH数值模拟

项目编号： No.11372228

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 黄茂松

作者单位： 同济大学

项目金额： 82万元

中文摘要： 饱和松散砂土往往会发生扩散性失稳，进而会发展成为大变形流滑灾变，因而合理预测这种扩散性失稳破坏及其大变形流滑过程是十分必要的。本研究针对当前饱和松散砂土扩散性失稳破坏机理与大变形流滑灾变数值模拟方法研究所存在的不足，通过可独立四维应力空间加载的空心圆柱剪切试验以及环剪试验，探讨非比例加载条件下饱和松砂扩散性失稳现象；采用基于运动硬化准则的砂土三维非共轴微宏观本构模型和Hill二价功判别准则，分析非比例加载条件下松砂的扩散性失稳破坏机理；提出砂土非共轴微宏观本构模型的隐式积分计算方法；基于砂土微宏观本构模型及流态化本构模型，结合纯拉格朗日无网格的光滑质点流体动力学（SPH）方法，形成一种真正能够分析饱和松散砂土扩散性失稳破坏以及大变形失稳流滑灾害过程模拟的数值分析方法，并应用于历史记录的实例分析验证，为预测土体失稳带来的环境土工灾害评估提供理论依据。

中文关键词： 扩散性失稳；离散元方法；饱和砂土；非共轴塑性；隐式应力积分算法

英文摘要： Diffuse instability usually occurs in saturated loose sand and induces flow type disasters with large deformation. Hence, it is necessary to accurately predict such diffuse instability and flow failure. To better understanding the mechanism of diffuse ins

英文关键词： diffuse instability；DEM；saturated sand；non-coaxial plasticity；implicit stress integration algorithm