邓肯_张模型参数变化对计算结果的影响

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1、第24卷第2期岩土工程学报Vol.24No.22002年3月ChineseJournalofGeotechnicalEngineeringMar.,2002邓肯-张模型参数变化对计算结果的影响EffectsofparametersofDuncan2Changmodeloncalculatedresults12何昌荣,杨桂芳(11四川大学水电学院,四川成都610065;21青岛市市政工程设计院,山东青岛266031)摘要:邓肯-张非线弹性模型共有8个参数,依据试验数据并按比例分别增减每个参数后,用有限元法计算一座土坝的应力应变等。每个参数的增减变化,都将

2、引起应力应变的相应变化,有的成倍变化。本文结果对模型参数测试、计算取值、计算结果的综合判断具有参考价值。关键词:模型参数;位移;应力比中图分类号:TU452文献标识码:A文章编号:1000-4548(2002)02-0170-05作者简介:何昌荣(1953-),男,四川自贡人,1983年在中国水利水电科学研究院获硕士学位,现任四川大学教授,主要从事岩土工程的教学和科研工作。12HEChang2rong,YANGGui2fang(11CollegeofHydroelectric,SichuanUniversity,Chengdu610065,China;

3、21InstituteofCivilEngineeringDesign,QingDao266031,China)Abstract:Duncan2Changmodelincludeseightparameters.Accordingtotests,dataanalysisandcomputation,besidesktheothersevenparametersvarywithinlimitsof10%～40%,andcause10～100percentvarietyofcomputeddisplacements.Whilethekvaluemaybec

4、hangedtotentimesbecauseofmeasurementaccuracy,thedisplacementswillbealsochangedwithintentohundredpercent.Intheexampleofanearthdamwithheightof31m,thechangesofthedisplacementsandstressratioarecomputedwitheachoftheparametersincreasedordecreased20to25percentfromtestdata.Theresultscan

5、beusedasreferencefortestofmodelparametersandanalysisofcomputedresults.Keywords:modelparameters;displacements;stressratio偏应力(σ1-σ3)不太大时,就能达到较高应力水平S,X1前言S=(σ1-σ3)/(σ1-σ3)f,从而使Ei降低,变形增大。邓肯-张模型在国内外广泛使用近30年,大量的(1)黏聚力c试验成果表明,由于取样制样、试验仪器、试验方法与黏聚力c的增减对水平位移Sh、垂直位移Sv、应过程、试验人员操作熟练程度、整理分析资料

6、等诸多因力水平S的影响见图1～3及表1。素,使其8个参数变化较大,k值可成倍甚至成量级相[1～3]差,用于计算所得结果的差别也较大。邓肯等人曾对该模型的参数作了初步讨论,对几种不同类型的[4]土给出了参数的范围,并编制了图表。这些图表变化范围较大,不同的取值对计算结果的影响没作进一步讨论。本文依据文献[5]分别增减8个参数,用有限元法图1水平位移等值线图(c=40kPa)Fig.1Contourlinesofhorizontaldisplacements考察对一个均质土坝的位移和应力水平的影响程度。考察某一参数时,其余7个参数不变,即保持试验取值。2计

7、算结果及分析211Et中各参数的影响邓肯-张Et模型中有5个须经试验确定的参数:c,φ,k,n和Rf,即摩尔-库伦准则的黏聚力c,内摩图2垂直位移等值线图(c=40kPa)擦角φ,初始模量Ei与固结压力σ3曲线的斜率n,σ3Fig.2Contourlinesofverticaldisplacements为100kPa时对应的Ei值k,以及破坏比Rf。研究表明,c,φ值对变形有很大影响。c,φ较低且X收稿日期:2001-06-28第2期何昌荣,等1邓肯-张模型参数变化对计算结果的影响171表1黏聚力c的变化对最大位移及应力水平S的影响Table1Effe

8、etsofvariationofcohesionconmaximumdisplacement&