福州地区软土的修正剑桥模型试验及其数值模拟验证.pdfVIP

2011年第 12期 福 建 建 筑 No12 ·2011 总第 162期 FujianArchitecture Construction vor·162 福州地区软土的修正剑桥模型试验及其数值模拟验证 洪辉煌 (福建省建筑科学研究院 福建福州 350025) 摘 要：本文通过室内试验获取了修正剑桥模型的参数，利用ABAQUS有限元分析软件进行 了数值模拟，并对比了试验结果和 计算结果，结果表明，有限元计算值与试验值吻合较好，说明试验得到的修正剑桥模型参数是合理和可靠的。 关键词 ：软土 修正剑桥模型 室内试验 ABAQUS 数值模拟 中图分类号：TU43 文献标识码：B 文章编号：1004--6135(2011)12一O069一O3 M odifiedcam- claymod eltestandnumericalsimulationofsoftsoilinFuzhou HongHuihuang (FujianAcademyofBuildingResearch Fuzhou 350O25) Abstract：Inthispaper。theparametersofmodifiedcam--claymodelareobtainedthroughlaboratorytest，usingABAQUSfinite elementsoftwaretosimulateandcomparethetestresultsandcalculationresults，theresultsshow thatthefiniteelementvaluesare ingoodagreementwiththeexperimentalvalueswhichindicatethattheparametersobtainedthroughlaboratorytestarereasonable andreliable． Keywords：Softsoil Modifiedcam--claymodel Laboratorytest ABAQUS Numericalsimulation 引 言 修正剑桥模型是土工计算中广泛应用的弹塑性模型，由英 国剑桥大学Roscoe等人于2O世纪60年代在对正常固结粘土 和弱超固结粘土进行大量的等向固结和膨胀试验，以及不同固 结压力的三轴排水剪与不排水剪试验基础上提出。该模型概 念清楚，基本假设有一定的试验依据，而且所需的参数不多，适 用范围从最初的正常、弱固结土发展到强超固结土和砂类土， 模型考虑了岩土类材料的静水压力屈服特性，压硬性以及剪缩 性(正常及弱超固结粘土)和剪胀性(强超固结粘土)。因此 ，修 正剑桥模型在岩土工程中得到广泛应用。 1 模型参数的确定 D 除土工常规试验外，该模型的优点是只有 M 三个参 lnp 数，只需要做两个试验就可测定 可通过标准固结试验获 得 ，M可通过三轴不排水剪切试验得到。试验的土体为采用薄壁 图1 修正剑桥模型参数定义 取土器取自地面以下 6．O～6．5m的淤泥土，天然平均含水率为 6O．22 ，初始孔隙比为 1．637，天然密度为 1．61g／CITI3。 1．1 和 值的确定 和 是等应力 比的正常压缩 曲线与等应力比的回弹曲 线在e— InP平面上的斜率 ，不同的应力比的正常压缩曲线 和回弹曲线是相互平行的，如图 1所示。 和 可以和压缩指 数C及 回弹指数c 联系起来，C 是正常压缩曲线在e—lnp 平面上的斜率，回弹指数C 是在卸荷状态下的回弹曲线在e — lnp平面上的斜率。一般的，压缩指数C 及回弹指数C 是 在一维固结下求得的，即K。固结试验，而对于常应力