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非饱和土化学_水力_力学耦合行为数值模拟
DOI:10.16285/j.rsm.2008.11.026
第 29 卷第 11 期 岩 土 力 学 Vol.29 No.11
2008 年 11 月 Rock and Soil Mechanics Nov. 2008
文章编号：1000－7598－(2008) 11－2977－06
非饱和土化学-水力-力学耦合行为数值模拟
刘泽佳 1，李锡夔 2
（1. 华南理工大学 土木与交通学院，广州 510641；2. 大连理工大学 工业装备结构分析国家重点实验室，大连 116024）
摘 要：在描述非饱和土力学本构行为的 Gens-Alonso 模型[1]的基础上，结合化学浓度对前固结压力的软化公式[2]，并考虑
了化学浓度对黏聚力的软化作用，建立了描述非饱和土化学-水力-力学耦合行为的本构模型。对包括化学-水力-力学本构关
系、流体流动和污染物传输的控制方程的平衡方程组进行有限元离散，并采用此非饱和土化学-水力-力学耦合行为的数值模
型对非饱和土中隧道周围化学-水力-力学耦合过程进行了模拟，对纯粹的力学响应、弹性化学力学响应、弹塑性化学力学响
应 3 种情况进行了分析，数值结果显示了化学浓度作用下隧道周围的体积变化量和应力状态比单纯的力学响应有较大的提
高，隧道表面的收缩量也有明显的增大。数值模拟的结果显示了该方法对模拟非饱和土复杂的耦合行为的可行性。
关 键 词：塑性；非饱和土；化学软化；本构模型
中图分类号：TU 411 文献标识码：A
The numerical modeling for the coupled chemo-hydro-mechanical
behavior of unsaturated clay
LIU Ze-jia1, LI Xi-kui2
(1. School of Civil Engineering and Transportation, South China University of Technology, Guangzhou 510641, China;
2. The State key Laboratory for Structural Analysis of Industrial Equipment, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China)
Abstract: Basing on the Gens-
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