心墙掺砾黏土料静力本构模型的对比分析
2015-12-21李云清邹德高董博文
水利与建筑工程学报 2015年5期
关键词:模型
李云清,邹德高,2,董博文
(1.大连理工大学 水利工程学院,辽宁 大连116024;2.大连理工大学 海岸和近海工程国家重点试验室,辽宁 大连116024)
心墙堆石坝是土石坝的一种,也是目前工程实践中应用最为广泛的一种坝型。心墙堆石坝一般采用渗透系数小的黏土作为防渗心墙材料,但是单一黏土有着强度低、压缩变形大、不适于机械化施工的缺陷,制约了黏土心墙坝向300 m级高土石坝的发展。掺砾黏土既具有黏土的防渗透功能,同时又具备了砾石抗剪强度高、压缩变形小、和坝壳变形协调一致等特点,因此作为心墙材料已经在前苏联的罗贡坝、中国的糯扎渡、双江口等高心墙堆石坝中得到了广泛的应用。
不同的土料具有不同的特性,所以其对于本构模型适用性也不尽相同。目前对于掺砾黏土的压实性[1]、渗透性[2]、动强度[3]等特性已经有了比较深入的研究,但是在本构适用性[4-5]方面的研究较少。土体静力本构模型主要分为非线性弹性模型和弹塑性模型,非线性弹性模型主要有邓肯E-B模型、邓肯E-ν模型,而弹塑性模型主要有广义塑性模型[6-8]、沈珠江双屈服面模型等。本文通过邓肯 E-B模型和广义塑性模型对掺砾黏土静力三轴试验的模拟比较,并利用两种模型对实际工程静力变形进行二维有限元数值计算,对比分析广义塑性模型和邓肯E-B模型对于掺砾黏土的适用性。
1 试验结果与模型模拟
三轴固结排水单调加载试验结果如图1、图2所示,通过掺砾黏土的应力应变曲线和应变体变曲线可知,掺砾黏土在应变上属于硬化型,体积变形属于剪缩型。……
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