饱和软黏土循环累积变形简化计算方法研究

发布时间：2018-08-31 13:48

【摘要】：本文依据循环荷载作用下软黏土循环累积变形随循环荷载作用次数的变化趋势与静力荷载作用下土体蠕变随时间的变化趋势相类似这一特点,将循环荷载作用次数看作时间度量单位,依据蠕变理论,建立了一种计算饱和软黏土循环累积变形的拟静力弹塑性有限元简化计算方法。该方法的基本思路是:首先,针对已有室内三轴试验得到的土单元循环累积应变随循环次数的变化关系,采用幂函数形式对其进行拟合,并利用线性插值方法确定任意应力状态下土单元的循环累积应变势;进而,借助ABAQUS有限元软件的接口程序建立了饱和软黏土循环累积变形的简化计算模型;最后,通过有限元计算求得某一循环次数下土单元的循环累积应变。采用该方法对三轴试验结果进行预测,并与试验结果进行比较,结果显示二者基本重合,验证了该简化计算方法的可行性。进一步,将这一方法应用到某一桩基工程实例中,分析了桩基结构的循环累积变形,分析结果显示,在循环荷载水平较低的情况下,随着循环荷载作用次数的增加,结构变形值趋于稳定。在循环荷载水平较大的情况下,随着循环荷载作用次数的增加,结构循环累积变形加速增长,使结构趋于破坏。
[Abstract]:In this paper, the variation trend of cyclic cumulative deformation of soft clay with the number of cyclic loads under cyclic load is similar to that of creep with time under static load. Based on the creep theory, a simplified pseudostatic elastic-plastic finite element method for calculating cyclic cumulative deformation of saturated soft clay is established. The basic ideas of this method are as follows: firstly, according to the relationship between cyclic cumulative strain and cyclic number of soil elements obtained by triaxial test in laboratory, the power function is used to fit it. The cyclic cumulative strain potential of soil element under arbitrary stress is determined by linear interpolation method. Furthermore, the simplified calculation model of cyclic cumulative deformation of saturated soft clay is established by means of the interface program of ABAQUS finite element software. The cyclic cumulative strain of soil element is obtained by finite element method. The method is used to predict the triaxial test results, and the results are compared with the experimental results. The results show that the two methods basically coincide with each other, and the feasibility of the simplified calculation method is verified. Furthermore, the method is applied to a pile foundation engineering example, and the cyclic cumulative deformation of pile foundation structure is analyzed. The results show that the cyclic load increases with the increase of cyclic load. The deformation value of the structure tends to be stable. When the cyclic load level is large, with the increase of cyclic load, the cyclic cumulative deformation of the structure increases rapidly and the structure tends to destroy.
【作者单位】： 重庆交通大学河海学院;天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津市港口与海岸工程重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51279128)
【分类号】：TU442

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：2215179