邓肯张模型模拟.doc

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1、研究生课程作业邓肯张模型参数计算学生姓名李俊学科专业岩土工程学号4任课教师周小文教授作业提交日期2014年12月1．计算轴向应变式中－轴向应变；－固结下沉量，由轴向位移计测得－土样初始高度—按实测固结下沉的试样高度—试样固结下沉量2．计算按实测固结下沉的试样高度，面积：式中－按实测固结下沉的试样面积－土样初始体积3．计算剪切过程中试样的平均面积：式中－剪切过程中平均断面积－按实测固结下沉的试样的体积－排水剪中剪切时的试样体积变化按体变管或排水管读数求得－固结下沉量，由轴向位移计测得3.计算主应力差式中－主应力差―大主应力－小主应力－测力计率定系数－测力计读数2数据处理2.1100k

2、Pa数据初步计算当100kPa时，各数据初步计算如表1所示。围压100kPa数据初步计算表表12.1.1由切线模量计算数据对公式=a+b进行直线拟合，如图1所示。图1拟合曲线=0.0002，=5000kPa=0.0028，=263.16kPa=204.26kPa，=0.77622.1.2由泊松比计算数据对公式进行直线拟合，如图2所示。图2拟合曲线f==0.2122D=2.72972.2200kPa数据初步计算当200kPa时，各数据初步计算如表2所示。围压200kPa数据初步计算表表22.2.1由切线模量计算数据对公式=a+b进行直线拟合，如图3所示图3拟合曲线=0.00009，=

3、11111.1kPa=0.0021，=476.19kPa=360.24kPa，=0.75652.2.2由泊松比计算对公式进行直线拟合，如图4所示。图4拟合曲线f==0.2021D=2.90392.3300kPa数据初步计算当300kPa时，各数据初步计算如表3所示。围压300kPa数据初步计算表表32.3.1由切线模量计算数据对公式=a+b进行直线拟合，如图5所示。图5拟合曲线=0.00006，=16666.7kPa=0.0015，=666.67kPa=516.21kPa，=0.77432.3.2由泊松比计算对公式进行直线拟合，如图6所示。图6拟合曲线f==0.1908D=3.04

4、812.4400kPa数据初步计算当400kPa时，各数据初步计算如表4所示。围压400kPa数据初步计算表表42.4.1由切线模量计算数据对公式=a+b进行直线拟合，如图7所示。图7拟合曲线=0.00005，=20000kPa=0.0011，=909.09kPa=672.19kPa，=0.73942.4.2由泊松比计算对公式进行线拟合，如图8所示。图8拟合曲线f==0.1743D=3.00563计算参数3.1由切线模量计算参数由切线模量计算参数的结果如表5所示。计算表表5由上表可以得到：Rf=1/4∑Rf=0.76161由于初始切线模量Ei与σ3二者近似关系为：可以推到出近似线性

5、关系：由上表数据可得到如下如下数据（表6所示）：~关系表表6利用表的数据可以近似拟合出关于的直线，如图9所示。图9~拟合曲线n=1.1415，=3.91，即K=50.003.2由泊松比计算参数由泊松比计算得到的数据如下（表7）：由泊松比计算参数表7由土的初始泊松比νi与试验的围压σ3得关系式νi=f=G-Flg(σ3/pa)，利用表的数据可以近似拟合出关于f=G-Flg(σ3/pa)的直线，如图10所示图10f=G-Flg(σ3/pa)拟合曲线G=0.2149F=0.0593=2.92183.3由莫尔圆计算参数由试验可以得到以下数据（表8）：由莫尔圆计算参数表8围压σ3剪切强度(σ

6、1-σ3)f围压σ3剪切强度(σ1-σ3)f100207300525.8200365.4400682.4对所有的莫尔圆做包络线得到如图11所示的结果。图11莫尔圆包络线图c=15.09kPa=0.4874，=26°3.4邓肯张模型的八大参数由以上计算可以得到如下的参数表（表9）：邓肯张模型八大参数表9cnKGFD15.09261.141550.000.76160.21490.05932.92184应力应变曲线和应变曲线4.1应力应变曲线将由拟合直线得到的不同的a、b值带入中，由不同的可确定其各自的值，对于不同的围压，计算结果如表10所示。计算表表10由上表可画出应力应变的曲线，同时

7、与试验曲线相比较，如图12所示。图12应力应变曲线对比图由上图可知，总体来说邓肯张模型试验及计算结果匹配较好。相较而言对于围压为200kPa和300kPa时两者的匹配度较围压分别为100及400kPa时要高，即对于邓肯张模型而言围压过高或者过低都会影响计算的精确度。同时，必须看到，高围压作用下计算结果较低围压作用下精确度下降。4.2轴应变和侧应变曲线若将计算得到的参数f、D带入方程可得下表（表11）：~表表11由此可得轴向应变和侧向应变曲线，同时与试验曲线相比较，如图