Введение
Грунт демонстрирует сильно нелинейные свойства материала. Одним из его важных свойств является зависимость жесткости грунта от напряжения. Для отображения этой зависящей от напряжения жесткости подходит нелинейная упругая модель материала грунта.
После того, как в программе будет задан тип материала «Грунт» и нелинейно упругий тип «Изотропная | Грунт | Нелинейная упругая (тела)» модель материала, доступна специальная вкладка ввода (рисунок 1).
Зависимость жесткости от напряжения
Вкладка выше (рисунок 1) содержит схематическое изображение зависимости напряжения-деформации грунта в графике диалога.
Используемая зависимость напряжения выражена для одометрического модуля следующим уравнением по {%/strong#Refer [1]]]. Это соответствует подходу, используемому в модели твердения грунта.
Величины прочности на сдвиг (φ и c, поз. 1 на рисунке 1) можно взять прямо из геотехнического отчета соответствующего проекта. Кроме того, требуются следующие параметры (поз. 2 на рисунке 1).
- Eoed,ref - номинальное значение одометрического касательного модуля
- pref - исходное напряжение
- m - экспонента для зависимости от напряжения
Зависимость от напряжения контролируется экспонентой m, которую можно измерить как в одометрическом испытании, так и в трехосном испытании. Типовыми значениями для песка являются m = 0,5, а для глины m = 1,0.
Контрольное значение начальной жесткости при нагружении Eoed,ref модели может быть получено из ограниченных модулей в геотехническом протоколе с помощью pref и m.
Определение параметров Eoed,ref, pref & m
Как определить параметры для модели материала, будет показано в следующем разделе диалога на примере.
Экспертиза грунта для данного примера показывает следующее слои грунта.
Расчет выполняется следующим образом:
- 1. Определение имеющихся напряжений в исходном состоянии
На основе свойств грунта и высоты слоев можно определить эффективное давление на расчетную нагрузку σv 'для соответствующей глубины.
- 2. Жесткость грунта по геотехническому протоколу
Профиль жесткости грунта по глубине известен из геотехнического отчета.
- 3. Жесткость, рассчитанная по формуле модели материала
Параметры модели материала установлены таким образом, чтобы профиль жесткости на основе модели материала хорошо соответствовал профилю жесткости притом из ноу-хау.
Напряжения и жесткости, показанные в таблице на рисунке 3, являются результатами для нашего примера.
Результирующая
На рисунке 4 ниже показано распределение одометрической жесткости по глубине в начальном напряженном состоянии, так как оно вытекает из формулы модели материала и используется в расчёте по МКЭ. Для сравнения показан профиль жесткости из геотехнического отчета.
Становится понятно, что примененные значения жесткости Eoed надлежащим образом представляют профиль жесткости в геотехническом протоколе.
.png?mw=600&hash=49b6a289915d28aa461360f7308b092631b1446e)