偏壓固結(jié)下軟黏土循環(huán)強(qiáng)度弱化分析及數(shù)值模擬
本文選題:軟黏土 + 循環(huán)荷載; 參考:《巖土工程學(xué)報(bào)》2017年09期
【摘要】:在波浪等循環(huán)荷載的作用下,近海工程地基中的軟黏土?xí)l(fā)生強(qiáng)度弱化,影響上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。以煙臺(tái)港的淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土為研究對(duì)象,進(jìn)行了動(dòng)、靜三軸試驗(yàn),探討不同固結(jié)靜偏應(yīng)力和不同循環(huán)動(dòng)應(yīng)力作用下淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土的循環(huán)強(qiáng)度弱化規(guī)律以及土體循環(huán)后不排水剪有效應(yīng)力路徑發(fā)展規(guī)律。通過對(duì)土體循環(huán)后不排水剪切過程中有效應(yīng)力路徑的分析,發(fā)現(xiàn)當(dāng)動(dòng)應(yīng)力比達(dá)到0.4后,土體強(qiáng)度弱化趨勢(shì)加快,臨界有效應(yīng)力比(M)減小,結(jié)構(gòu)發(fā)生一定的破壞,并據(jù)此探討了土體強(qiáng)度弱化機(jī)理。此外,基于等效超固結(jié)理論,在考慮偏壓固結(jié)使土體初始有效應(yīng)力提高的前提下,經(jīng)過理論推導(dǎo),得出了考慮初始固結(jié)靜偏應(yīng)力和循環(huán)效應(yīng)的土體強(qiáng)度弱化公式,并通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證。最后,通過對(duì)ABAQUS的二次開發(fā),利用擬靜力算法將該公式應(yīng)用于煙臺(tái)港數(shù)值模型的有限元計(jì)算中。
[Abstract]:Under the action of wave and equal cyclic load, the strength of soft clay in offshore engineering foundation will be weakened, which will affect the stability of superstructure. Taking silt silty clay in Yantai Port as the research object, the dynamic and static triaxial tests were carried out. The law of weakening the cyclic strength of silty clay under the action of different consolidation static deflection stress and different cyclic dynamic stress and the development law of effective stress path of undrained shear after soil circulation are discussed. Through the analysis of the effective stress path in the undrained shear process after soil circulation, it is found that when the dynamic stress ratio reaches 0.4, the weakening trend of soil strength is accelerated, the critical effective stress ratio (M) is decreased, and the structure is destroyed to a certain extent. Based on this, the mechanism of soil strength weakening is discussed. In addition, based on the equivalent overconsolidation theory, the initial effective stress of soil is increased by considering the partial compression consolidation, and through theoretical derivation, the strength weakening formula considering the initial consolidation static deflection stress and cyclic effect is obtained. It is verified by test data. Finally, through the secondary development of Abaqus, the formula is applied to the finite element calculation of Yantai Port numerical model by using quasi-static algorithm.
【作者單位】: 天津大學(xué)水利工程仿真與安全國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室高新船舶與深海開發(fā)裝備協(xié)同創(chuàng)新中心;中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司;
【基金】:交通運(yùn)輸部交通建設(shè)科技項(xiàng)目(2014328224040) 國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51679166);國(guó)家自然科學(xué)基金創(chuàng)新研究群體科學(xué)基金項(xiàng)目(51321065)
【分類號(hào)】:TU442
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,本文編號(hào):2066392
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