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岩土材料作为土木工程基础材料之一,广泛应用于水利、道路、基坑、地下等实际工程。而岩土本构模型作为描述土体的基本数学模型,是力学计算和工程模拟的重要基础。
本文在前人大量研究和工程实践的基础上,提出了一个基于双硬化准则的岩土本构模DHSM,并建立对应数值计算模型,最后通过对比试验数据验证这一本构模型。
DHSM模型基于双硬化准则,其中体积硬化准则基于CASM模型,剪切硬化准则基于硬化土模型HSM。本文给出了DHSM模型的基本数学方程及应用参数,通过数值计算方法构建了可计算的数值模型,可用于Plaxis软件有限元计算。同时,本文选取了Gens所做的一系列低塑性黏土试验。试验包含不同固结条件和固结率的排水剪切试验。通过DHSM模型建立计算模型,模拟选定系列实验,经过数值计算可以得到对应试验的数值计算结果,同试验数据进行对比。
经对比数值计算结果和试验数据可以得到以下结论:DHSM模型经证明能够准确对应试验结果,尤其是在高固结率条件下,DHSM模型能够准确计算偏应力变化及塑性应变规律,相比于CASM模型结果中出现的应力峰值,DHSM计算结果更符合实际情况。
基于DHSM的改进模型E-DHSM能够准确反映试样土体在排水剪切过程中的应力变化规律,克服了CASM模型在极限状态左侧加载所出现的计算错误,符合塑性粘土变化规律。
最后,结合所有模拟结果显示,DHSM模型在不同固结环境、固结率条件下,均能真实反映土体应力应变规律,广泛适用于工程土体模拟和预测,为实际工程提供重要参考。
本文在前人大量研究和工程实践的基础上,提出了一个基于双硬化准则的岩土本构模DHSM,并建立对应数值计算模型,最后通过对比试验数据验证这一本构模型。
DHSM模型基于双硬化准则,其中体积硬化准则基于CASM模型,剪切硬化准则基于硬化土模型HSM。本文给出了DHSM模型的基本数学方程及应用参数,通过数值计算方法构建了可计算的数值模型,可用于Plaxis软件有限元计算。同时,本文选取了Gens所做的一系列低塑性黏土试验。试验包含不同固结条件和固结率的排水剪切试验。通过DHSM模型建立计算模型,模拟选定系列实验,经过数值计算可以得到对应试验的数值计算结果,同试验数据进行对比。
经对比数值计算结果和试验数据可以得到以下结论:DHSM模型经证明能够准确对应试验结果,尤其是在高固结率条件下,DHSM模型能够准确计算偏应力变化及塑性应变规律,相比于CASM模型结果中出现的应力峰值,DHSM计算结果更符合实际情况。
基于DHSM的改进模型E-DHSM能够准确反映试样土体在排水剪切过程中的应力变化规律,克服了CASM模型在极限状态左侧加载所出现的计算错误,符合塑性粘土变化规律。
最后,结合所有模拟结果显示,DHSM模型在不同固结环境、固结率条件下,均能真实反映土体应力应变规律,广泛适用于工程土体模拟和预测,为实际工程提供重要参考。