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原状土的剑桥模型和修正剑桥模型

岩土力学 2015年第S2期36卷 215-220页

作者：李顺群张建伟夏锦红河南大学土木建筑学院河南开封475004 新乡学院土木工程与建筑系河南新乡453003

常规剑桥模型和修正剑桥模型是以正常固结和弱超固结土的三轴试验现象为基础建立起来的,且试样的初始应力状态为各向等压的球应力状态,将模型应用于K0固结状态的原状土必然引起不可忽略的系统误差。基于原状土K0固结线与等倾线之间的关... 详细信息

常规剑桥模型和修正剑桥模型是以正常固结和弱超固结土的三轴试验现象为基础建立起来的,且试样的初始应力状态为各向等压的球应力状态,将模型应用于K0固结状态的原状土必然引起不可忽略的系统误差。基于原状土K0固结线与等倾线之间的关系,在常规剑桥模型的基础上推导并得到了基于K0线的原状土剑桥模型和修正剑桥模型。在主应力空间中,该模型以K0固结线而不是以等倾线为轴线,因而能反映原状土的结构性和各向异性。既有试验数据的验证表明,与常规剑桥模型和修正剑桥模型相比,该模型能更合理的描述原状土的屈服和强度特性。

关键词：结构性剑桥模型等倾线初始应力线 χ平面加载

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扩展剑桥模型参数的优化选择及其应用

岩土力学 2003年第2期24卷 229-232页

作者：陈立宏陈祖煜清华大学土木水利工程学院岩土所北京100084 中国水利水电科学研究院北京100044

在有限元计算中合理选取土的本构关系与模型参数,对于计算成果的可靠性是十分重要的。剑桥模型是一个应用广泛的弹塑性模型,其参数一般是通过室内试验来确定的。通过建立扩展剑桥模型在三轴条件下的弹塑性本构关系的表达式,并以此为依据... 详细信息

在有限元计算中合理选取土的本构关系与模型参数,对于计算成果的可靠性是十分重要的。剑桥模型是一个应用广泛的弹塑性模型,其参数一般是通过室内试验来确定的。通过建立扩展剑桥模型在三轴条件下的弹塑性本构关系的表达式,并以此为依据,利用数值模拟常规三轴试验和单向压缩试验过程并利用正反分析技术优化求解剑桥模型参数,在小浪底大坝固结计算的应用中证明了这种方法的合理性与实用性。

关键词：剑桥模型三轴试验固结土本构关系弹塑性模型单向压缩试验

基于SMP准则的改进剑桥模型及其在基坑工程中应用

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大连理工大学学报 2002年第1期42卷 93-97页

作者：连镇营韩国城姚仰平大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024 北京航空航天大学土木系北京100083

基坑开挖时坑底土体在卸荷作用下会处于三轴拉伸状态 ,剑桥模型采用的扩展 vonMises准则将高估土体的三轴拉伸强度 ,因此利用变换应力法将剑桥模型从三轴试验的轴对称应力状态扩展至一般应力状态 .改进后的剑桥模型采用 SMP准则能较好... 详细信息

基坑开挖时坑底土体在卸荷作用下会处于三轴拉伸状态 ,剑桥模型采用的扩展 vonMises准则将高估土体的三轴拉伸强度 ,因此利用变换应力法将剑桥模型从三轴试验的轴对称应力状态扩展至一般应力状态 .改进后的剑桥模型采用 SMP准则能较好地反映基坑工程中坑底土体在三轴拉伸状态下的强度和变形特性。

关键词：基础工程剑桥模型三维化基坑工程 SMP准则三轴拉伸强度变形预测土体

修正剑桥模型在深水浅层石油钻井井壁稳定中的应用

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力学与实践 2019年第3期41卷 288-293页

作者：陈卓邓金根蔚宝华中国石油大学(北京)石油工程学院北京102249 油气资源与探测国家重点实验室北京102249

深水浅层的压实程度低、结构薄弱,其破坏规律是深水浅层相关问题研究中的关键点之一。目前修正的剑桥模型已经应用于深水浅层的各类研究中,但是在深水浅层的井壁稳定问题中,深水浅层往往仍然被认为是理想弹塑性材料。将井眼周围地层分为... 详细信息

深水浅层的压实程度低、结构薄弱,其破坏规律是深水浅层相关问题研究中的关键点之一。目前修正的剑桥模型已经应用于深水浅层的各类研究中,但是在深水浅层的井壁稳定问题中,深水浅层往往仍然被认为是理想弹塑性材料。将井眼周围地层分为3个区域:弹性区、流动区、塑性区。弹性区,地层为线弹性状态;流动区,地层服从修正的剑桥模型及小变形理论;塑性区,地层服从摩尔库伦准则。对各个区域的应力分布进行了求解,并在求解的基础上,结合超级孔隙压力建立了深水浅层的井壁稳定分析模型。通过实例运算,该井壁稳定模型的可靠性得到了验证。

关键词：深水沉积物剑桥模型稳定

京津城际路基试验段内软黏土剑桥模型参数优化

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铁道工程学报 2009年第10期26卷 23-27页

作者：郭超闫澍旺宋绪国天津大学天津300072 铁道第三勘察设计院集团有限公司天津300251

研究目的:京津城际铁路在天津段内广泛分布软土,其成因类型主要为冲积、海积,局部为湖沼堆积;岩性为各类黏性土、粉土、砂类土等,夹淤泥、淤泥质黏土、淤泥质粉质黏土。上述土体含水量、孔隙比较大,所以在路堤荷载及列车荷载作用下的沉... 详细信息

研究目的:京津城际铁路在天津段内广泛分布软土,其成因类型主要为冲积、海积,局部为湖沼堆积;岩性为各类黏性土、粉土、砂类土等,夹淤泥、淤泥质黏土、淤泥质粉质黏土。上述土体含水量、孔隙比较大,所以在路堤荷载及列车荷载作用下的沉降变形较大。为满足无砟轨道路基工后沉降的要求,设立路基试验段进行工后沉降的专项研究,为数值模拟计算提供依据。研究结论:剑桥模型属于等向硬化的弹塑性模型,适用于京津城际路基试验段内软土,模型考虑了材料的静水压力屈服特性、压硬性、剪缩性以及加卸载的影响;模型的试验参数测定方法简单,易于应用推广;选取修正剑桥模型作为本构模型较为科学合理。从三轴试验(加荷、卸荷)中得到试验曲线,为剑桥模型提供了必要的参数,为数值模拟计算提供了依据。通过改造三轴仪进行固结试验,并与普通三轴试验数据进行综合分析提高了试验精确度,实现了模型参数的优化,为剑桥模型在高速铁路路基工后沉降计算方面的研究提供了一种可靠的参数。

关键词：软土剑桥模型固结试验参数优化

修正剑桥模型在DPC桩—土结构层中的应用分析

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地质力学学报 2018年第6期24卷 849-854页

作者：胡贺松廖湘英陈晓斌广州市建筑科学研究院有限公司广东广州510440 中南大学土木工程学院湖南长沙410083

针对DPC桩—土结构层开展大型直剪试验,基于试验分析,在考虑DPC桩—土结构层注浆影响上引入临界应力比,构建了可描述应变软化的修正剑桥模型应力应变方程。直剪试验表明DPC桩—土结构层剪切特性表现为剪切软化,具有明显的峰值强度和残... 详细信息

针对DPC桩—土结构层开展大型直剪试验,基于试验分析,在考虑DPC桩—土结构层注浆影响上引入临界应力比,构建了可描述应变软化的修正剑桥模型应力应变方程。直剪试验表明DPC桩—土结构层剪切特性表现为剪切软化,具有明显的峰值强度和残余强度,呈现出明显的结构性,其特征与超固结的黏土的剪切应力应变曲线特性类似。推导出的修正剑桥模型能较好的解释实验结果,所得出的结论对DPC桩的设计有一定的指导意义。

关键词：随钻跟管桩桩侧注浆桩-土结构层直剪试验剑桥模型

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土的剑桥模型发展综述

长江科学院院报 2007年第3期24卷 27-32页

作者：徐舜华徐光黎程瑶中国地质大学工程学院武汉430074

土的本构理论是理论土力学的重要内容,著名的剑桥粘土弹塑性本构模型被看做现代土力学的开端,是当前在土力学领域内应用最广的模型之一。为此简要介绍了剑桥模型及修正的剑桥模型,并对剑桥模型的发展进程作了较为系统的评述,分析总结了... 详细信息

土的本构理论是理论土力学的重要内容,著名的剑桥粘土弹塑性本构模型被看做现代土力学的开端,是当前在土力学领域内应用最广的模型之一。为此简要介绍了剑桥模型及修正的剑桥模型,并对剑桥模型的发展进程作了较为系统的评述,分析总结了剑桥模型的局限性,指出在剑桥模型基础上针对其局限性进行改进和修正仍是岩土材料建模的重要方向。

关键词：本构理论剑桥模型屈服面临界状态

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基于剑桥模型破坏准则黄土高边坡稳定性研究

科学技术与工程 2015年第12期35卷 144-148页

作者：刘钟森宋勇军梁东李璞姜守东成都理工大学沉积地质研究院成都610059 河南省地质环境规划设计院有限公司郑州450007 西安科技大学建筑与土木工程学院西安710054 海南高速公路股份有限公司海口570203

对剑桥模型的破坏准则并进行了补充改进,使其适用于黄土高边坡稳定性分析。通过室内试验取得了不同含水量下黄土的抗剪强度参数及对应的临界应力比。采用FLAC有限差分软件对不同坡角的边坡进行数值计算;并用MAPGIS软件DTM空间分析功能... 详细信息

对剑桥模型的破坏准则并进行了补充改进,使其适用于黄土高边坡稳定性分析。通过室内试验取得了不同含水量下黄土的抗剪强度参数及对应的临界应力比。采用FLAC有限差分软件对不同坡角的边坡进行数值计算;并用MAPGIS软件DTM空间分析功能对计算结果进行图形后处理。基于以上工作,研究黄土高边坡体内应力分布特点、黄土高边坡稳定的应力影响因素、潜在不稳定区域和边坡破坏模式。探讨含水量变化对边坡临界应力比和实际应力比的影响规律,分析应力比变化对边坡稳定性影响程度。揭示随着含水量的增加,内摩擦角和黏聚力减小对边坡稳定性影响的不同力学意义。

关键词：剑桥模型广义剪应力应力比破坏准则

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网纹红土剑桥模型参数的试验研究

网纹红土剑桥模型参数的试验研究

作者：曹岩甫中南大学

学位级别：硕士

网纹红土是洞庭湖地区岩土施工中常遇到的土体。目前对其研究大多集中在成因分布、结构构造以及弹性变形等方面。剑桥模型作为有代表性的弹塑性本构模型之一,应用十分广泛,但是关于剑桥模型在网纹红土中应用方面的研究几乎还是空白。因... 详细信息

网纹红土是洞庭湖地区岩土施工中常遇到的土体。目前对其研究大多集中在成因分布、结构构造以及弹性变形等方面。剑桥模型作为有代表性的弹塑性本构模型之一,应用十分广泛,但是关于剑桥模型在网纹红土中应用方面的研究几乎还是空白。因此,有必要对网纹红土的剑桥模型参数进行试验研究,以验证剑桥模型能否很好地描述网纹红土。本文在总结前人研究成果的基础之上,对重塑网纹红土进行了一系列室内试验,并对试验结果进行了理论分析,主要取得的成果有：(1)本文对重塑网纹红土进行了大量的三轴固结不排水和固结排水试验,详细分析了重塑网纹红土的变形及其强度特征。试验表明：固结排水试验的应力-应变关系曲线为典型的应变硬化型;而固结不排水试验的应力-应变关系曲线不同于典型的应变硬化型和应变软化型曲线,但是具有硬化特性;固结不排水和固结排水试验的应力-应变关系都表现为非线性特性,但是其初始线性段较一般粘性土明显。(2)在试样屈服后,固结不排水试验的主应力差σ1-σ3随着轴向应变趋于平缓的速度比固结排水试验快;取轴向应变ε1=15%处的主应力差σ1-σ3为试样的强度,则固结排水试验的强度值明显高于固结不排水试验。这种现象表明：应力路径对重塑网纹红土的刚度和强度有很大的影响。(3)通过常规三轴试验对重塑网纹红土的剑桥模型参数进行了测定。所得参数线性拟合具有很高的相关系数,能够较好地求得剑桥模型的参数M、λ和κ值。不同的试验方法对参数M的测定值具有一定影响,但不是很大。应力路径和应力历史对参数λ的测定值有一定影响,而对κ的测定值影响不大。拟合临界状态线和正常固结线测定的参数λ值之间存在不一致问题。(4)将固结排水试验的实测值和模型计算值进行了比较,验证了测定模型参数的可靠性和合理性,为剑桥模型在洞庭湖地区网纹红土中的应用提供了参考值。(5)利用落锥试验测定剑桥模型参数的方法对网纹红土的剑桥模型参数进行了测定,并对所测定的参数值进行了验证。结果表明：可以采用落锥试验来进行修正剑桥模型参数的测定。论文初步给出模型参数的参考值。

关键词：网纹红土三轴试验落锥试验剑桥模型弹塑性模型