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基于平板载荷试验的海相软土修正剑桥模型参数反演: 2025年; 海相软土具有高压缩性、低强度、高灵敏度和低渗透性等特点,对滨海深厚软土区地下工程建设产生重要影响,修正剑桥模型因能较好地模拟海相软土的力学行为而成为岩土数值分析的重要工具。然而,模型参数选取不当所引起的误差往往比模型自身造成的误差更大。通过提出一种基于平板载荷试验结果,结合PLAXIS 3D有限元计算和Python二次开发进行数值反演分析获取修正剑桥模型参数的方法,研究了青岛环胶州湾海相软土修正剑桥模型各参数的变化范围。结果表明:环胶州湾海相软土修正剑桥模型参数合理取值范围为M值介于1.14~1.39、λ值介于0.014~0.056、κ值介于0.0050~0.0060。; 李鹏李鹏杨俊杰杨俊杰吴邵芳王殿斌; 关键词：修正剑桥模型平板载荷试验参数反演海相软土

基于三轴不排水有效应力路径的结构性剑桥模型的修正研究: 2025年; 室内外试验和工程实践都表明天然沉积黏土具有一定的结构性,因此建立结构性本构模型对准确预测天然黏土的力学响应和解决实际岩土工程问题具有重要意义。首先,基于结构性黏土的三轴固结不排水试验的有效应力路径对结构性剑桥(SCC)模型进行了两点改进:(1)对附加孔隙比Δe的计算公式进行了修正,可以准确模拟结构性黏土超过临界状态线后的有效应力路径;(2)考虑了屈服面内的塑性即亚屈服特性,可以较好地模拟屈服面内的有效应力路径然后,利用修正结构性剑桥(MSCC)模型对结构性黏土的侧限压缩试验、三轴固结不排水和三轴固结排水试验进行了模拟计算,并与试验结果和SCC模型的计算结果进行了对比分析,结果表明MSCC模型可以更好地模拟结构性黏土的三轴不排水有效应力路径以及侧限压缩和三轴固结排水试验的应力应变曲线。最后,对MSCC模型中的参数β(屈服面内塑性变形参数)、p'_(yi)(初始结构屈服应力)、Δe_(i)(初始附加孔隙比)、b(结构破损速率)、γ(剪切引起结构破损的参数)和ω(反映结构性对塑性流动准则的影响)进行了参数敏感性分析,结果表明参数β影响结构性黏土屈服面内的有效应力路径,参数p'_(yi)影响峰值强度,参数Δe_(i)影响残余强度,参数b和γ影响峰值后的强度衰减速率,参数ω影响强度开始衰减时的偏应变大小。; 加瑞李逸群雷华阳雷华阳; 关键词：结构性黏土有效应力路径

基于P-L屈服函数的拓展修正剑桥模型: 2024年; 采用泰勒级数展开的方法由修正剑桥模型屈服函数得到新的P-L屈服函数,用于合理描述不同类型土的屈服面。该屈服函数满足临界状态力学的基本假定,屈服面与临界状态线的交点处的法向量始终垂直于p轴,当采用相关联的流动法则时,土体达到临界状态后不会产生额外的体积变形。修正P-L屈服函数所引入的形状因子α为临界状态有效平均主应力与前期固结应力之间的比值,增大α会导致屈服面沿着临界状态线向外扩张,材料的弹性区间也随之增大。剑桥模型和修正剑桥模型的屈服函数可以视作本文提出的屈服函数的特例,分别对应α为0.368和0.5时的情形,通过对Pancrudo堆石料的屈服面进行拟合,可以看出修正P-L屈服函数能够更好地描述屈服面的真实几何形状。在此基础上,可以采用该屈服函数对修正剑桥模型进行拓展以提升其对不同类型土的适用性。将模型计算结果与正常固结重塑Weald黏土和Kaolin黏土的不排水三轴压缩试验结果进行对比分析,发现适当调整屈服面的几何形状有助于提高模型的计算精度,尤其是对于Kaolin黏土,在不排水剪切条件下可以计算得到更为准确的不排水抗剪强度和有效应力路径。鉴于拓展后的修正剑桥模具有形式简单且计算精度高等优点,其在岩土变形计算领域有着广泛的应用前景。; 李海潮李欣宇贺佐跃; 关键词：本构关系屈服函数剑桥模型

基于修正剑桥模型三轴剪切实验数值模拟: 2024年; 为了进一步拓展三轴剪切实验课教学内容,丰富实验教学方法,基于修正剑桥模型,构建三轴固结不排水实验数值模型,采用应力场与渗流场耦合模拟分析CU实验过程;分析CU实验应力路径、塑性体积应变、孔隙水压力的变化规律,推导出破坏时孔压系数公式,以及罗斯柯线归一化方程式。数值模拟实验允许实验参数或土性参数的改变,可以设计更全面的实验工况,得到更丰富的实验数据,再进行实验结果分析,得出的结论更准确。实验教学过程中引入数值模拟实验,可让学生不仅学会实验原理相关理论知识,还能将理论知识应用于实验过程,激发学生的学习兴趣,引导学生从被动学习实验理论知识向主动设计实验方向转变。; 夏琼蒋代军李建东; 关键词：修正剑桥模型三轴试验数值模拟试验实验教学

基于修正剑桥模型的堆料质量测量方法研究: 2024年; 针对堆料盘点时工作效率低、结果不准确等问题,研究了一种基于修正剑桥模型的质量测量方法,并通过对小型石英砂堆料进行质量测量实验验证了该方法的可行性。为了提高堆料质量盘点时的工作效率以及测量结果的准确度,基于积分原理,结合修正剑桥模型描述的应力应变关系构建堆料的应力-密度模型,基于薄膜式压力传感器设计密度测量装置,根据储料场中常见堆料的形式设计两种不同的堆料,对两种石英砂堆料分别进行质量测量实验,通过获取堆料不同高度以及径向不同深度处的压力进而得到密度,结合三维激光扫描仪采集到的点云数据得到堆料体积,从而实现堆料质量的测量。实验结果表明,对于质量为92.1 kg和86.1 kg的石英砂堆料,该方法测得结果的相对误差均在4%以下。实验结果证明了该测量方法的可行性,后续可为大型堆料的盘点提供参考,有助于企业进一步进行生产计划安排。; 李昕民沈小燕; 关键词：修正剑桥模型密度测量三维激光扫描

考虑应力罗德角的修正剑桥模型在ABAQUS中的数值实现及其在海堤工程中的应用: 2024年; 基于有限元软件ABAUQS提供的UMAT用户材料子程序接口,考虑应力罗德角对黏土力学特性的影响,改进了修正剑桥模型中的临界状态线。采用相关联流动法则,通过引入剪胀比推导了弹塑性矩阵,从而开发了考虑应力罗德角影响的修正剑桥模型UMAT子程序。运用该子程序模拟了正常固结土的静三轴和真三轴试验,并分析了应力罗德角改变引起的海堤最终沉降量的变化。模拟结果表明,考虑应力罗德角的修正剑桥模型能够较好模拟土体的应力-应变特性;应力罗德角变化对海堤最终沉降量的影响随地基深度增加而降低,对海堤-地基交界处的最终沉降量影响最为显著。; 张其一曲程; 关键词：ABAQUS 修正剑桥模型

干湿循环条件下改良盐渍土的力学性质研究及修正剑桥模型的应用: 訾亚丹

非饱和土下负荷面修正剑桥模型在ABAQUS中的二次开发及应用: 刘诗庆

适用于黏土和砂土的亚塑性剑桥模型: 2024年; 考虑黏土和砂土力学行为的相似性,如在排水剪切过程表现出的应变软化和剪胀特性以及在不排水剪切过程中由循环荷载引起的交变移动性,结合亚塑性理论和临界状态土力学建立新的亚塑性剑桥模型。该模型首先采用线性的极限压缩曲线来计算砂土的Hvorslev等效应力,从而确定唯一的砂土渐进状态边界面;对于黏土,极限压缩曲线与等向固结压缩曲线重合。其次,根据任意加载时刻土的当前状态点与临界状态线之间的相对位置关系来定义新的密度因子,并建立其与渐进状态边界面内部土的归一化应力路径的运动规律之间的联系。该密度因子的初始值与黏土的超固结比或砂土的初始孔隙比有关,可作为状态参量来描述应力历史、相对密度、加载路径等因素对土的力学行为的影响。亚塑性剑桥模型具有简洁的理论体系,包含的材料参数与剑桥模型相似,可以通过常规的室内土工试验进行标定,参数敏感性分析结果表明,该模型能够合理地描述具有不同初始孔隙比的砂土在排水和不排水剪切过程中的力学响应,同时能够较好地描述其在循环荷载作用下的交变移动性。通过将模型计算结果与Kaolin黏土、Karlsruhe细砂和Toyoura砂的三轴压缩试验结果进行对比分析,均取得了良好的计算效果,进一步验证了该模型的有效性。; 李海潮李涛童晨曦贺佐跃张升; 关键词：土力学黏土砂土本构关系

软土修正剑桥模型参数反演及其应用研究被引量：2: 2023年; 土体本构参数的合理取值是数值模拟的重要前提。为准确获取湖州软土修正剑桥模型参数,针对该地区两种典型软土,提出了基于室内试验-神经网络的软土修正剑桥模型参数反演方法。首先,开展了室内三轴固结不排水试验及标准固结-回弹试验,基于室内试验结果确定了湖州地区典型软土修正剑桥模型参数反演区间;其次,基于正交试验设计原理,对基坑开挖过程中不同参数水平下维护结构侧移进行数值计算,根据数值计算结果构造出64组PSO-BP神经网络训练样本;最后,利用构造的训练集对湖州地区软土修正剑桥模型参数进行反演。研究结果表明:反演得到的两种典型软土修正剑桥模型参数临界状态有效应力比M_(1)、M_(2),压缩参数λ_(1)、λ_(2),回弹参数κ_(1)、κ_(2)及孔隙比e_(1)、e_(2)分别为M_(1)=1.076、λ_(1)=0.050、κ_(1)=0.021、e_(1)=1.712,M_(2)=1.123、λ_(2)=0.038、κ_(2)=0.012,e_(2)=0.967;通过反演参数计算得到的维护结构变形预测值与实测值吻合度较高,其相对误差不超过5%;基于反演参数通过有限元数值计算对基坑变形预测,预测结果验证了反演方法的准确性。针对软土修正剑桥模型参数反演,分析了神经网络训练样本数、输入层节点数对反演结果的影响。研究成果可以为湖州地区类似的基坑工程提供参数支持和技术指导。; 虞洪陈晓斌易利琴邱俊顾正浩赵辉; 关键词：软土修正剑桥模型 PSO-BP神经网络参数反演

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