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基于HSS模型的台州软土地区基坑开挖位移分析 被引量:1
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作者 陈军 孙枫 +3 位作者 庄兴岳 李佩佩 潘晓东 吴大志 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第S1期212-217,共6页
地下工程的数值模拟中采用小应变硬化(hardening soil small,HSS)模型可充分考虑小应变范围的土体非线性响应特性,相较于其他模型能更精确的预测地表沉降和结构变形。基于一系列室内试验和经验方程,标定了台州滨海地区典型软土层的HSS... 地下工程的数值模拟中采用小应变硬化(hardening soil small,HSS)模型可充分考虑小应变范围的土体非线性响应特性,相较于其他模型能更精确的预测地表沉降和结构变形。基于一系列室内试验和经验方程,标定了台州滨海地区典型软土层的HSS模型参数。将该参数应用于实际基坑工程的三维仿真模拟,与采用地勘报告参数的基坑模型进行对比,模拟结果显示通过室内试验获得的参数在侧向变形上更接近实测值,验证了模型参数标定方式的合理性和优越性,为滨海地区地下工程变形预测提供参考。 展开更多
关键词 小应变特性 hss模型 参数分析 数值模拟
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基于小应变模型的软土地区超深基坑开挖模拟与变形特性分析
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作者 杨海滨 《中国铁路》 北大核心 2025年第7期65-74,共10页
以天津地铁8号线下瓦房站的基坑工程为研究对象,采用岩土工程分析软件PLAXIS 3D进行三维有限元建模,基于HSS小应变本构模型对深基坑开挖过程进行数值模拟。基于计算结果,重点分析基坑开挖过程中土体及围护结构的变形特征,并将模拟计算... 以天津地铁8号线下瓦房站的基坑工程为研究对象,采用岩土工程分析软件PLAXIS 3D进行三维有限元建模,基于HSS小应变本构模型对深基坑开挖过程进行数值模拟。基于计算结果,重点分析基坑开挖过程中土体及围护结构的变形特征,并将模拟计算结果与实测结果进行对比分析。结果表明,基坑开挖引起的地表沉降随着距坑边距离的增加而减小,墙后土体的水平位移在竖向空间上呈现出圆弧形分布,总位移在竖向空间上出现滑移带。基坑开挖对长边墙后土体变形的影响比短边的显著,具体表现为长边墙后地表沉降大、土体在竖向空间上的总位移量大、坑内开挖卸载在长边墙后土体的影响范围宽等特征。围护墙体水平位移均随着地连墙埋深的变化呈现出典型的“纺锤”形分布。围护墙体变形受到基坑长宽比的影响较显著,长边墙体水平位移大,短边墙体变形小。模拟计算结果与现场实测结果吻合较好,采用HSS模型计算深基坑开挖的土体及围护结构的变形结果可靠有效。 展开更多
关键词 超深基坑 小应变模型 变形性质 有限元模拟
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超固结非饱和黏性土三剪次加载面硬化模型
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作者 胡小荣 路祥 +1 位作者 王攀 裘强 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第5期201-213,共13页
将Bishop应力变量法和Fredlund应力变量法分别应用于三剪强度准则,推导出两种应力变量法下的非饱和土三剪破坏应力比及非饱和土三剪屈服面方程,并引入统一硬化参数来反映土的超固结性,得到了超固结非饱和土的屈服面方程。在此基础上,采... 将Bishop应力变量法和Fredlund应力变量法分别应用于三剪强度准则,推导出两种应力变量法下的非饱和土三剪破坏应力比及非饱和土三剪屈服面方程,并引入统一硬化参数来反映土的超固结性,得到了超固结非饱和土的屈服面方程。在此基础上,采用次加载面理论反映土在动静荷载作用下的变形特性,并以此建立超固结非饱和黏性土三剪次加载面硬化模型,该模型能够反映超固结非饱和黏性土的应变软化和剪胀特征及循环荷载作用下塑性应变的累积和滞洄特性。以江西南昌地区重塑红黏土为研究对象进行室内土工试验、压缩回弹试验,得到本构模型计算所需基本土性参数。利用非饱和三轴试验仪进行超固结非饱和土静三轴固结排水试验,利用动态土工三轴仪进行超固结饱和土循环三轴固结排水试验,得到在静、动荷载下超固结土的应力-应变关系曲线。将本构模型计算结果分别与超固结土静、动三轴固结排水试验结果进行对比验证,结果表明:本文本构模型计算模拟结果与试验结果变化规律一致,可以较好地反映超固结土应变软化、剪胀性,以及动荷载下超固结黏性土棘轮效应和曼辛效应等力学特性;验证了所建立本构模型在模拟超固结土应力应变等基本力学特性方面的适用性。真三轴数值模拟结果表明,中间主应力影响系数、基质吸力和超固结比越大,常规静态三轴表现为应力峰值增大,动循环三轴表现为土体达到变形结束时的累计塑性应变减小。本文本构模型能够较好地反映超固结土体在真三轴固结排水状态下的力学特性。 展开更多
关键词 超固结非饱和黏性 次加载面硬化模型 三剪强度准则 统一硬化参数 江西红黏
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武汉软土小应变硬化模型参数试验研究 被引量:3
4
作者 徐伟 刘超 +4 位作者 胡科 范毅雄 太俊 任兴伟 冯晓腊 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期88-99,共12页
小应变硬化(HSS)模型考虑了土体在非常小的应变条件下刚度的高度非线性,在深基坑工程变形分析中得到广泛应用,其中如何确定土体的各个模型参数是应用该模型的关键。针对武汉软土地区,结合国内外文献中对HSS模型的研究成果,总结了HSS模... 小应变硬化(HSS)模型考虑了土体在非常小的应变条件下刚度的高度非线性,在深基坑工程变形分析中得到广泛应用,其中如何确定土体的各个模型参数是应用该模型的关键。针对武汉软土地区,结合国内外文献中对HSS模型的研究成果,总结了HSS模型中各个参数的确定方法,并以武汉市两个软土深基坑工程为背景,利用三轴固结剪切仪和GDS动三轴仪进行了三轴固结排水剪切试验和动三轴试验研究,获得了HSS模型所需的土体强度、小应变刚度等参数。在此基础上,构建了HSS模型中各个参数的经验关系,并根据国内外学者的研究成果,结合本文室内试验的结果,提出了一套完整的武汉市软土深基坑工程HSS模型参数的获取方法。研究成果可为武汉市类似工程地质条件下的深基坑工程变形分析提供参数和技术支撑。 展开更多
关键词 武汉软 小应变硬化模型 参数 室内试验
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杭州淤泥质粉质黏土小应变硬化土模型参数试验及工程应用 被引量:4
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作者 孟瑞军 《成都理工大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期303-315,共13页
小应变硬化土(HSS)模型被广泛用于软土地区分析基坑开挖对周边环境的影响。淤泥质粉质黏土是一种高灵敏性土,对基坑开挖工程有很大影响。本文介绍HSS模型13个参数及其确定方法。选取杭州淤泥质粉质黏土,开展标准固结试验、三轴固结排水... 小应变硬化土(HSS)模型被广泛用于软土地区分析基坑开挖对周边环境的影响。淤泥质粉质黏土是一种高灵敏性土,对基坑开挖工程有很大影响。本文介绍HSS模型13个参数及其确定方法。选取杭州淤泥质粉质黏土,开展标准固结试验、三轴固结排水试验、三轴固结排水加载—卸载—再加载试验和弯曲元试验等一系列室内试验,确定杭州淤泥质粉质黏土HSS模型参数的取值及其比例关系。依托杭州2个典型工程案例,分别建立基坑开挖三维有限元模型,分析围护结构深层水平位移和支撑轴力,并对比实测数据和数值模拟结果,验证杭州淤泥质粉质黏土HSS模型参数取值合理性。该研究可为淤泥质粉质黏土地层基坑开挖数值模拟HSS模型参数取值提供参考。 展开更多
关键词 小应变硬化模型 基坑工程 淤泥质粉质黏 室内试验 数值模拟
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小应变土体硬化模型参数的敏感性分析及确定方法 被引量:2
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作者 董鑫 周峰 +2 位作者 朱锐 王旭东 曾丽媛 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第15期6366-6376,共11页
小应变土体硬化(hardening soil model with small strain stiffness,HSS)模型能够反映土体小应变阶段的非线性特性和应力相关性,在深基坑工程领域已被广泛应用。但由于模型参数众多,目前对参数确定方法尚缺乏系统研究。分析了HSS模型... 小应变土体硬化(hardening soil model with small strain stiffness,HSS)模型能够反映土体小应变阶段的非线性特性和应力相关性,在深基坑工程领域已被广泛应用。但由于模型参数众多,目前对参数确定方法尚缺乏系统研究。分析了HSS模型各参数的意义及常规确定方法,采用数值模拟方法开展了HSS模型参数的敏感性分析,基于统计的大量研究成果,建立了土体参数与孔隙比之间的非线性关系,进一步通过2处深基坑工程的变形分析进行验证。结果表明:在基坑数值分析中,参考动剪切模量G_(0)^(ref)的敏感性最高,参考切线模量E_(oed)^(ref)的敏感性最低,建立的非线性关系能够较好地反映土体模量与孔隙比的相关性,围护结构侧移的计算值及实测值较为吻合,验证了提出的参数确定方法的适用性,可为相关工程提供参考。 展开更多
关键词 基坑工程 hss模型 小应变特性 敏感性分析 参数确定
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DH780+Z增强成形性双相钢硬化模型适用性研究 被引量:1
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作者 韩龙帅 官英平 +4 位作者 韩赟 李学涛 郑学斌 段永川 张雪 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第2期141-148,共8页
采用单向拉伸试验得到的真实应力-应变数据标定了Hollomon、LIAN、Swift、Hockett-Sherby、Voce及EI-Mgad等硬化模型。进行了液压胀形试验,获取了大应变范围下的等效应力-应变数据,对比分析了各硬化模型的预测精度。进行了弯曲试验并采... 采用单向拉伸试验得到的真实应力-应变数据标定了Hollomon、LIAN、Swift、Hockett-Sherby、Voce及EI-Mgad等硬化模型。进行了液压胀形试验,获取了大应变范围下的等效应力-应变数据,对比分析了各硬化模型的预测精度。进行了弯曲试验并采用标定的硬化模型进行了弯曲过程有限元模拟。结果显示,对于DH780+Z材料,在均匀变形阶段,各硬化模型的表征精度较高,但外推的大应变范围下各模型预测结果差别较大,等效应变为1时,预测的最大、最小应力差达745.5 MPa。液压胀形获取的等效应力-应变数据显示,大应变范围下硬化趋势与各硬化模型预测均不同。对于弯曲变形,在不考虑包申格效应的情况下,EI-Mgad及Swift/Hockett-Sherby(权重系数a=0.695)模型预测的DH780+Z弯曲方向外表面塑性应变精度最高,偏差分别为-0.35%及0.003%。 展开更多
关键词 DH780+Z增强成形性双相钢 液压胀形试验 应变 硬化模型 有限元
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基于单轴压缩与CT扫描的矿渣固化土细观裂隙及损伤模型研究
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作者 安然 蔡苏童 +3 位作者 张先伟 高浩东 姚淼 刘魁 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第4期1495-1503,共9页
为探究荷载作用下矿渣固化土细观结构的演化特征,本文开展单轴压缩过程中的原位计算机断层(CT)扫描试验,结合图像处理与三维(3D)重构技术提取了二维(2D)/三维裂隙的量化信息,借助裂隙体积参数表征了细观结构损伤变量,最后建立了细观损... 为探究荷载作用下矿渣固化土细观结构的演化特征,本文开展单轴压缩过程中的原位计算机断层(CT)扫描试验,结合图像处理与三维(3D)重构技术提取了二维(2D)/三维裂隙的量化信息,借助裂隙体积参数表征了细观结构损伤变量,最后建立了细观损伤模型对试样的应力-应变关系进行准确描述。结果表明:在单轴压缩荷载作用下,矿渣固化土的应力-应变曲线表现出明显的应变软化型特征,峰值应力为1.85 MPa;随轴向应变的增加,二维裂隙率和裂隙分布的离散程度不断提高;三维重构模型动态展现了矿渣固化土的开裂过程及主裂隙面的演化特征,三维裂隙率从初始的3.39%增加至破坏时的9.78%、其数值及裂隙连通度均与轴向应变呈对数型函数关系;试样的破坏伴随裂隙的萌发(ε=0%~0.2%)、快速扩展(ε=0.2%~1.5%)与基本稳定(ε=1.5%~2.0%)3个阶段;利用裂隙体积表征了结构损伤变量,由此建立的细观损伤模型形式较简单,参数易确定,且可准确预测矿渣固化土的应力-应变关系。研究结果可为矿渣固化土破坏机制的多尺度分析提供新视角。 展开更多
关键词 矿渣固化 裂隙 CT扫描 应力-应变 细观损伤模型
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上海临港砂质粉土硬化土小应变模型参数研究 被引量:22
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作者 陈尚荣 李通达 +1 位作者 梁发云 顾晓强 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期841-846,共6页
硬化土小应变模型(HSS模型)考虑了土体在小应变区域内刚度随应变的非线性变化,是土工数值分析中应用较为广泛的软土本构模型之一。上海地区软土的特性研究已取得了较为丰富的成果,但关于浅层砂质粉土的研究还不够全面。通过三轴固结排... 硬化土小应变模型(HSS模型)考虑了土体在小应变区域内刚度随应变的非线性变化,是土工数值分析中应用较为广泛的软土本构模型之一。上海地区软土的特性研究已取得了较为丰富的成果,但关于浅层砂质粉土的研究还不够全面。通过三轴固结排水剪切试验,三轴固结加卸载试验,固结试验以及共振柱试验,获得上海临港地区浅层砂质粉土的硬化土小应变本构模型的试验参数,包括土体的初始剪切模量、土体强度参数和加卸载模量等。将试验结果与已有文献的相关数据进行对比分析,试验结果可为上海地区浅层砂质粉土的深基坑工程数值分析提供参考数据,具有工程参考价值。 展开更多
关键词 硬化小应变模型(hss模型) 小应变刚度 三轴试验 固结试验 共振柱
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考虑双对数模型下非达西渗流的软土一维大应变固结分析 被引量:2
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作者 李兆帅 曹文贵 +3 位作者 崔鹏陆 徐赞 李慧鑫 胡闽 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2024年第3期102-109,共8页
鉴于目前半对数模型难以较好地描述大应变软土的非线性压缩和渗透关系的现状,引入适用于软土大应变的双对数压缩渗透模型,建立了考虑非达西渗流的饱和软土地基一维大应变固结方程,并给出了有限差分数值解,通过与室内试验和解析解对比,... 鉴于目前半对数模型难以较好地描述大应变软土的非线性压缩和渗透关系的现状,引入适用于软土大应变的双对数压缩渗透模型,建立了考虑非达西渗流的饱和软土地基一维大应变固结方程,并给出了有限差分数值解,通过与室内试验和解析解对比,验证了解答的可靠性。在此基础上,分析了渗流参数、双对数压缩和渗流非线性关系参数和外荷载对固结性状的影响。结果表明:压缩指数I_(c)一定时,渗透参数越大,土层固结越慢;渗透参数一定时,压缩指数I_(c)越大,土层固结越慢;外荷载q_(u)越大,土层的沉降量就越大,超静孔隙水压力消散越快,土层的固结速率也越快;最后,对大、小应变固结理论下差分解对比分析,发现土体发生较大应变时,小应变固结理论将不再适用,此时应采用大应变固结理论开展计算。 展开更多
关键词 双对数模型 应变固结 非达西渗流 有限差分法
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干湿循环作用下基于Laplace分布的裂土应变硬化损伤模型 被引量:7
11
作者 周峙 张家铭 +1 位作者 宁伏龙 罗易 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期3484-3492,共9页
为了建立干湿循环作用下裂土应变硬化损伤模型,提出裂土微元强度服从Laplace分布的假定,同时考虑初始损伤门槛影响,引入干湿循环损伤变量和荷载作用损伤变量,分别描述裂土干湿循环开裂和应力水平作用下损伤演化规律。基于不同干湿循环... 为了建立干湿循环作用下裂土应变硬化损伤模型,提出裂土微元强度服从Laplace分布的假定,同时考虑初始损伤门槛影响,引入干湿循环损伤变量和荷载作用损伤变量,分别描述裂土干湿循环开裂和应力水平作用下损伤演化规律。基于不同干湿循环阶段裂土的固结不排水三轴剪切试验,探究围压对不同干湿循环开裂损伤的影响;利用线性拟合确定应变硬化损伤模型参数,探讨围压和干湿循环次数对初始损伤应力门槛值的影响,并对比验证不同干湿循环次数与应力水平作用下的试验结果。研究结果表明:干湿循环对裂土平均微元强度影响显著,5次循环后,微元平均强度降幅显著,相比初始状态降低39.7%~78.5%;反映平均微元强度与弹性模量的Laplace分布参数m0和T0均与围压呈正相关;围压提高了初始应力损伤门槛值,降低了干湿循环作用造成的损伤,相比初始状态试样,5,8和12次干湿循环后试样的初始损伤应力门槛值分别降低37.77%,45.67%和57.43%。建立的基于Laplace分布的损伤本构模型能充分反映干湿循环作用后裂土受荷时的应变硬化特征,并可模拟裂土在干湿循环和围压共同作用下的全应力-应变曲线,其模型参数易获取,且具有明确的物理意义;干湿循环次数愈多,围压愈高,模型与土体应力-应变试验曲线吻合程度越高。 展开更多
关键词 干湿循环 LAPLACE分布 应变硬化 统计损伤模型
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广东阳江海洋砂性土小应变硬化土模型参数的试验研究 被引量:8
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作者 袁聚云 陈玺元 +3 位作者 顾晓强 林毅峰 校建东 吴彩虹 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期852-860,共9页
海上风机结构在风、浪、流等复杂循环荷载作用下需严格控制其振动频率和基础变形,设计时需考虑土体的小应变模量特性。使用固结仪、GDS应力路径三轴仪和弯曲元设备波速测试,获得了广东阳江典型海洋砂土的小应变硬化土模型(HSS)的主要参... 海上风机结构在风、浪、流等复杂循环荷载作用下需严格控制其振动频率和基础变形,设计时需考虑土体的小应变模量特性。使用固结仪、GDS应力路径三轴仪和弯曲元设备波速测试,获得了广东阳江典型海洋砂土的小应变硬化土模型(HSS)的主要参数,包括砂土的有效应力强度指标和刚度参数等。结果表明:海洋砂土刚度参数G;、E;、E;和E;之间存在倍数关系,可通过经验公式相互转换;天然海洋砂土的小应变剪切模量G;明显低于已有研究中的洁净砂土,最终给出了广东阳江地区海洋砂性土HSS模型参数的取值建议。 展开更多
关键词 小应变硬化模型 海洋砂 三轴试验 固结试验 小应变模量 弯曲元
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小应变硬化土模型在上海地区深基坑工程中的应用 被引量:92
13
作者 尹骥 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S1期166-172,共7页
介绍了小应变硬化土模型(hardening soil model with small strain stiffness,简称HSS)的理论基础及其参数确定的方法。同时,文中给出了上海地区软土HSS模型的经验参数。通过上海地区两个深基坑工程实例的流固耦合有限元分析,并将分析... 介绍了小应变硬化土模型(hardening soil model with small strain stiffness,简称HSS)的理论基础及其参数确定的方法。同时,文中给出了上海地区软土HSS模型的经验参数。通过上海地区两个深基坑工程实例的流固耦合有限元分析,并将分析结果与实测结果对比,验证了HSS模型用于深基坑工程数值分析的可行性以及文中所建议的上海地区HSS模型参数的准确性。 展开更多
关键词 小应变 hss模型 深基坑 卸载 流固耦合分析 有限元
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小应变硬化模型(HSS)在Rayleigh波作用下场地响应分析中的应用 被引量:6
14
作者 施有志 林树枝 杨荣华 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2016年第6期896-902,共7页
为研究冲击荷载或地震作用下产生的,以Rayleigh波为主的面波对浅层地表土体动力响应特征以及数值模拟中土层阻尼的设置方法,以厦门地区浅层的素填土及粉质黏土为研究对象,采用有限元动力分析,土体本构采用小应变硬化模型(HSS),利用模型... 为研究冲击荷载或地震作用下产生的,以Rayleigh波为主的面波对浅层地表土体动力响应特征以及数值模拟中土层阻尼的设置方法,以厦门地区浅层的素填土及粉质黏土为研究对象,采用有限元动力分析,土体本构采用小应变硬化模型(HSS),利用模型本身的滞回环特性,输入变化的小应变参数,考察HSS模型的小应变参数对场地动力响应的影响,并与土体采用摩尔-库伦模型结合Rayleigh阻尼("MC+Rayleigh阻尼")的计算结果进行对比。研究表明:当采用带有滞回环的HSS模型时,波速随初始剪切模量Gref0的增大而增大,但振幅减小,残余变形量也有所减小;小应变参数γ0.7对波的影响较小;HSS模型能够给出残余变形量,而"MC+Rayleigh阻尼"由于本构模型为理想弹塑性模型,在卸载重加载条件下表现为纯弹性行为,无法反映出卸载重加载过程中塑性应变的积累及其累积阻尼效应;但HSS模型还不能够全面反映循环加载作用下塑性体积应变的累积,因此在考虑滞回阻尼的基础上,仍然建议借助Rayleigh阻尼来更加全面地模拟土体的实际阻尼特性。 展开更多
关键词 小应变硬化模型(hss) 瑞利阻尼 RAYLEIGH波 地震动力响应 有限元动力分析
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考虑扰动影响的土体小应变硬化模型参数试验研究及其在基坑工程中的应用 被引量:20
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作者 白时雨 王文军 +1 位作者 谢新宇 朱德良 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期206-216,共11页
天然结构性土体容易受到各类施工扰动,导致土体物理力学性质改变,进而影响工程稳定、变形以及邻近环境。针对宁波两种典型土体,分别对原状土和轻、重扰动土以及重塑土开展了三轴试验及一维压缩试验,分析了扰动度对小应变硬化模型(HS-sma... 天然结构性土体容易受到各类施工扰动,导致土体物理力学性质改变,进而影响工程稳定、变形以及邻近环境。针对宁波两种典型土体,分别对原状土和轻、重扰动土以及重塑土开展了三轴试验及一维压缩试验,分析了扰动度对小应变硬化模型(HS-small model,简称HSS模型)主要参数的影响规律,并将其应用于宁波某基坑工程,利用Plaxis3D分析了考虑周边土体扰动影响的坑后土体水平位移变化。研究结果表明,扰动会使土体的强度及刚度参数降低。对于淤泥质黏土,轻扰动试样的参考切线模量E_(oed)^(ref)、参考割线模量E50ref及参考加卸载模量Eurref值分别降低14%、10%、2%,重扰动试样三参数分别降低43%、14%、15%,粉质黏土三参数也呈现相似降低趋势。在考虑土体扰动影响的情况下,基坑周边两个测斜孔的最大水平位移值分别增大13%、15%,更加接近实测值。研究结果可为小应变硬化模型的参数取值以及考虑扰动影响的基坑工程分析计算提供指导。 展开更多
关键词 结构性 扰动 小应变硬化模型(hss模型) 刚度参数 基坑开挖
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小应变硬化土模型参数的确定与敏感性分析 被引量:33
16
作者 谢东武 管飞 丁文其 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期898-906,共9页
地下工程施工引起的土体扰动区可分为剧烈扰动区、扰动区、微扰动区和未扰动区。为全面反映土体在扰动下的应力路径和力学响应,必须考虑全应变范围的土体特性,尤其是小应变范围内的力学响应,因此对小应变硬化土本构模型关键参数(初始剪... 地下工程施工引起的土体扰动区可分为剧烈扰动区、扰动区、微扰动区和未扰动区。为全面反映土体在扰动下的应力路径和力学响应,必须考虑全应变范围的土体特性,尤其是小应变范围内的力学响应,因此对小应变硬化土本构模型关键参数(初始剪切模量和剪应变阀值)的确定方法进行介绍。开展上海典型软土的三轴固结排水剪切试验和固结试验研究,给出确定上海软土小应变硬化土模型(HSSmall)参数的方法,建议采用原位测试的方法确定土体的初始弹性模量。基于土单元数值模拟进行初始弹性模量和剪应变阀值的参数敏感性分析。随着初始弹性模量的增大,初始压缩曲线与卸载-再压缩曲线的斜率均增大。由于对应的回弹模量不变,初始弹性模量与回弹模量的差值增大,应变与偏应力试验曲线的回滞环宽度也随之增大。随着剪应变阀值的增大,初始压缩曲线和再压缩曲线的近似直线段增长,在同样剪应力情况下,土体的应变值减小,土体保持初始弹性模量刚度的区间增大。 展开更多
关键词 小应变硬化模型 硬化模型 初始剪切模量 应变阈值
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宁波浅层软土小应变硬化土模型参数试验研究 被引量:11
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作者 沈丹祎 陈赟 +1 位作者 罗敏敏 黄家晟 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期114-118,共5页
小应变硬化土模型(HSS模型)因能考虑土体小应变特性,所得数值模拟结果通常更接近于实测值,因此在数值分析中得到广泛应用。目前,关于软土HSS模型参数的研究,主要集中在上海地区,其它地区的研究成果较少。通过室内试验方法对宁波地区的... 小应变硬化土模型(HSS模型)因能考虑土体小应变特性,所得数值模拟结果通常更接近于实测值,因此在数值分析中得到广泛应用。目前,关于软土HSS模型参数的研究,主要集中在上海地区,其它地区的研究成果较少。通过室内试验方法对宁波地区的浅层软土进行HSS模型参数的取值研究,并与现有文献的统计成果进行对比,结果表明:大部分HSS模型参数的试验值处在统计范围之内,说明宁波浅层软土与其它地区的软土有其共通性;个别参数的试验值不在统计范围之内,说明宁波浅层软土亦有其地区差异性。 展开更多
关键词 hss模型 小应变参数 共振柱试验
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基于HSS模型海上风电桶形基础水平循环承载特性对比研究 被引量:1
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作者 寇海磊 房伟伟 +2 位作者 徐祥程 安兆暾 张洪睿 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2024年第4期1-12,共12页
采用土体本构模型对黏土中的桶形基础进行了有限元模拟,以研究桶形基础的水平循环承载特性。利用有限元方法模拟了在不同单调组合荷载作用下黏土中的桶形基础离心机试验,与试验结果对比验证了使用小应变硬化土(HSS)本构模型的适用性。... 采用土体本构模型对黏土中的桶形基础进行了有限元模拟,以研究桶形基础的水平循环承载特性。利用有限元方法模拟了在不同单调组合荷载作用下黏土中的桶形基础离心机试验,与试验结果对比验证了使用小应变硬化土(HSS)本构模型的适用性。在此基础上,基于HSS模型和硬化土(HS)模型对比研究了不同循环荷载和小应变模量对桶形基础累积转角、旋转中心和桶-土相对刚度的影响。结果表明,黏土中桶形基础的累积转角随着循环次数和水平荷载的增加而增加,然而每个循环中累积转角的增加逐渐减小。另外,提出了Tb和ζb之间的拟合关系式预测黏土中桶形基础的累积旋转。无论处于疲劳极限状态(ζb=0.3)还是正常使用极限状态(ζb=0.5),旋转中心类型都是从深中心变为浅中心。桶-土相对刚度随循环次数的增加而减小,并且循环荷载越大刚度衰减越大。另外,小应变模量对基础累积转角和桶-土相对刚度有较大影响而对旋转中心无显著影响。与已有的研究结果对比发现,HSS模型更加适用于精细化设计。 展开更多
关键词 海上风电 桶形基础 水平循环荷载 hss模型 累积转角 旋转中心 桶-相对刚度
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小应变硬化土本构模型在FLAC3D中的开发及应用 被引量:4
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作者 汤道飞 王长虹 《上海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期549-561,共13页
为了准确模拟岩土介质的加/卸载力学特征,引入了硬化土及小应变本构模型.从屈服函数、硬化规律、塑性势函数、流动法则及小应变刚度方面介绍了程序的开发流程,利用VC++语言编译了动态链接库,实现了在FLAC3D 3.0中的加载和调用.通过与小... 为了准确模拟岩土介质的加/卸载力学特征,引入了硬化土及小应变本构模型.从屈服函数、硬化规律、塑性势函数、流动法则及小应变刚度方面介绍了程序的开发流程,利用VC++语言编译了动态链接库,实现了在FLAC3D 3.0中的加载和调用.通过与小应变模型开发经典案例的试验结果对比,验证了小应变硬化土模型的合理性.以上海绿洲中环中心深基坑工程为例,分别采用硬化土本构模型、小应变模型和Mohr-Coulomb理想弹塑性模型进行对比研究,硬化土及小应变模型的应力、变形分析结果与实际监测数据更为接近.研究结果可以为变形控制为主的大型地下工程开发提供可靠的岩土力学分析方法. 展开更多
关键词 小应变 硬化 本构模型 FLAC3D 基坑工程
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基于统计损伤修正的冻结砂—黏混合土改进Duncan-Chang模型
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作者 滕振超 李正巍 +7 位作者 刘佳琳 周亚东 李波 刘彦峰 池林林 张圣童 刘博 计静 《东北石油大学学报》 CAS 北大核心 2024年第2期116-124,I0008,共10页
为描述冻结砂—黏混合土的偏应力—应变关系,进行不同含砂量冻结砂—黏混合土的冻土三轴压缩试验。基于改进的Duncan-Chang模型(D-C模型),引入统计损伤理论,拟合三轴压缩试验结果,分别建立以Mises强度准则和应变发展为微元强度变量的统... 为描述冻结砂—黏混合土的偏应力—应变关系,进行不同含砂量冻结砂—黏混合土的冻土三轴压缩试验。基于改进的Duncan-Chang模型(D-C模型),引入统计损伤理论,拟合三轴压缩试验结果,分别建立以Mises强度准则和应变发展为微元强度变量的统计损伤修正模型,对比计算结果与试验数据。结果表明:冻结砂—黏混合土偏应力峰值随含砂量的增加而增加,偏应力—应变曲线由应变硬化型逐渐过渡到应变软化型的临界含砂量为50%。当含砂量介于20%~60%时,基于统计损伤理论的修正改进D-C模型能有效拟合应变硬化型曲线和具有轻微应变软化现象的偏应力—应变曲线。当含砂量为90%时,基于应变发展的统计损伤修正模型的偏应力峰值与试验结果相差3%,具有较强适用性。该结果为不同微元强度变量的统计损伤修正模型提供参考。 展开更多
关键词 冻结砂—黏混合 三轴压缩试验 改进Duncan-Chang模型 统计损伤理论 应变软化模型
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