静力触探试验的宏细观耦合分析方法与应用
圆锥静力触探试验(CPT)是一种准确获取常规岩土参数的土工原位测试方法,但是CPT数据一般不能直接转化为岩土力学宏观本构模型参数(即一类精细的岩土参数),根本原因是对宏细观贯入机制的研究不足.以Mohr-Coulomb屈服准则的圆柱(锥)孔扩张理论为基础,建立静力触探试验过程的宏细观耦合分析方法.根据圆柱(锥)孔扩张理论求解极限扩孔应力,推导了锥尖阻力、侧摩阻力与极限扩孔应力之间的关系.以上海地区浅部持力层第②1粉质黏土为对象,通过相同尺度的三轴压缩试验,建立宏观Mohr-Coulomb理想弹塑性模型参数与细观线性平行黏结模型参数的转化公式,并通过Fish语言编入到FLAC3D软件.以上海第②1层粉质黏土和第⑤1-1层灰色黏土为对象,验证了宏细观转化公式对于上海黏土或者粉质黏土的适用性.以第②1层粉质黏土为对象,从宏观的角度分析锥尖阻力、侧摩阻力和极限扩孔应力的理论解、数值解与实测值的误差,从细观角度分析土体颗粒位移和接触力链分布.圆柱(锥)孔扩张理论计算的极限扩孔应力、锥尖阻力和侧摩阻力与实测值的误差分别为1.30％、0.45％和0.77％.宏细观耦合数值计算得到的极限扩孔应力、锥尖阻力、侧摩阻力和孔隙水压力与实测值的误差分别为9.68％、2.99％、9.34％和8.42％.宏细观耦合数值的计算结果不仅和圆柱(锥)孔扩张理论的计算结果以及实测值接近,还能考虑孔隙水压力的作用.以上研究为认识静力触探试验机制,获取岩土力学本构模型参数提供了宏细观耦合分析方法和基础.
静力触探试验;孔扩理论;宏细观力学;耦合分析
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TU446(土力学、地基基础工程)
上海高校特聘教授岗位计划;上海市浦江人才计划
2021-09-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
共13页
1815-1827
