CAJ | 학술논문

土体在剪切变形过程中产生主应力方向的旋转时,主应变率方向与主应力方向之间存在若非共轴现象,然而,传统的弹塑性本构模型并不能考虑该现象的影响.通过在传统本构模型屈服面的切线方向增加一项非共轴塑性应变率,即可实现对非共轴现象的反映.利用有限元软件ABAQUS的材料子程序接口UMAT,通过显式积分算法和自动分步方法实现了非共轴模型在有限元分析中的应用.首先,对砂土的单剪试验进行数值模拟,预测了主应力方向和主应变率方向之间的关系,所得结论与试验结果较为吻合.然后,针对吸力桶与砂质地基间的相互作用问题进行弹塑性有限元计算,分析了土体主应力方向在剪切变形过程中的旋转规律,以及桶体的端部阻力、侧壁摩擦阻力和顶部阻力在变形过程中的变化规律.最后,检验了非共轴现象对地基承载力计算结果的影响.研究结果表明,所开发的非共轴模型对非共轴现象具有良好的预测能力.
토체재전절변형과정중산생주응력방향적선전시,주응변솔방향여주응력방향지간존재약비공축현상,연이,전통적탄소성본구모형병불능고필해현상적영향.통과재전통본구모형굴복면적절선방향증가일항비공축소성응변솔,즉가실현대비공축현상적반영.이용유한원연건ABAQUS적재료자정서접구UMAT,통과현식적분산법화자동분보방법실현료비공축모형재유한원분석중적응용.수선,대사토적단전시험진행수치모의,예측료주응력방향화주응변솔방향지간적관계,소득결론여시험결과교위문합.연후,침대흡력통여사질지기간적상호작용문제진행탄소성유한원계산,분석료토체주응력방향재전절변형과정중적선전규률,이급통체적단부조력、측벽마찰조력화정부조력재변형과정중적변화규률.최후,검험료비공축현상대지기승재력계산결과적영향.연구결과표명,소개발적비공축모형대비공축현상구유량호적예측능력.