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修正线弹性模型

对岩土材料来说,只有当施加的荷载相对较小时才能使用线弹性模型,因为当进行卸载时,卸载回弹的变形通常小于总的变形。修正线弹性模型则将加载和卸载分别采用不同的弹性模量,如下图所示。

沿着给定的加载路径,材料刚度的下降(即塑性屈服)可以通过变形模量Edef来反映,而该变形模量可以被看作是在某一应力水平时的割线模量。

假设卸荷回弹变形为弹性变形,并在卸载阶段用卸载-再加载模量Eur代替弹性模量。卸载-再加载模量Eur反映了卸载然后再加载到卸载前应力水平这段曲线内岩土体的应力应变情况。

参照应力-应变曲线图,相关模量计算公式如下:

其中:

E

-

变形模量 [MPa]

Εur

-

卸载-再加载模量 [MPa]

(a) 岩土体真实的应力-应变曲线图, (b) 修正线弹性模型下简化的应力-应变曲线图

在原始加载阶段,岩土体的变形曲线由割线模量控制,在卸载阶段,其变形曲线则由卸载-再加载模量(弹性模量)控制。该模量的近似值为3*割线模量。无论在哪种情况下,两种模量都应当通过可靠的实验来测得。

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