位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
粗粒土的离心模型试验与数值模拟
  • ISSN号:1000-7598
  • 期刊名称:《岩土力学》
  • 时间:0
  • 分类:TU411[建筑科学—岩土工程;建筑科学—土工工程]
  • 作者机构:[1]长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室,湖北武汉430010
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(No.51309029,No.51309028);水利部公益性行业科研专项(No.201201039).
中文摘要:

岩土工程数值计算中粗粒土常采用邓肯一张本构模型,为了验证该模型在轴向加载、卸载、侧向加载等复杂应力路径条件下的适用性,进行了粗粒土的三轴试验获取其力学特性及本构模型参数;根据相似性原理制作了堆石坝的离心模型试样,并采用与三轴试验同样级配与粒径的粗粒土进行复杂应力路径的堆石坝离心模型试验,试验中通过改变离心加速度模拟加载、卸载,利用上游蓄水模拟坝体的侧向加载;采用ABAQUS对离心模型试验进行三维数值模拟,并研究了模型箱侧壁摩擦系数与土体的初始应力对数值结果的影响。通过比较离心模型试验与数值模拟成果,表明土体的初始弹性模量对计算结果影响较大,初始应力应选择自重作用下的应力场;邓肯一张本构模型能较好地描述堆石坝的加载应力路径,而模拟卸载应力路径有一定的差异,需要改进邓肯一张本构模型中卸载模量的确定方法。

英文摘要:

Duncan-Chang constitutive model is commonly used in the numerical analysis of the geotechnical problems related to coarse-grained soils. To explore the applicability of this model under complex stress path conditions including axial loading, unloading and lateral loading, a series of triaxial tests is conducted on coarse-grained soils to determine their mechanical properties and constitutive parameters. Based on the principle of similarity, the centrifugal models of a rockfill dam are prepared, and the centrifuge model test of a rockfill dam under complex stress path conditions is performed using the coars-grained soil with the same gradation and particle size in triaxial tests. The tests are conducted by changing the centrifugal acceleration to simulate loading and unloading conditions, and using the upstream impoundment to simulate the lateral loading. A three-dimensional numerical analysis of the centrifuge model test is performed using software ABAQUS. The effects of the sidewall friction and the initial stress conditions are studied. It is shown that the initial elastic modulus of soil can significantly influence the calculated results and the initial stress should assume the stress under the action of gravity in numerical simulations. Duncan-Chang constitutive model can better describe the behavious of the coarse-grained soil under the loading stress path than under the unloading stage; and thus the unloading modulus need to be determined with a proper method.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《岩土力学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 主编:孔令伟
  • 地址:武汉市武昌小洪山中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 邮编:430071
  • 邮箱:ytlx@whrsm.ac.cn
  • 电话:027-87198484 87199252
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-7598
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1199/O3
  • 邮发代号:38-383
  • 获奖情况:
  • 全国中文核心期刊,美国《工程索引》EI收录期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:56873