邓肯-张模型参数求取 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/6/28 22:21:57星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

(1) 根据邓肯等人总结的经验公式计算参数a、b:

E112?i?apapapa??1???1??1???1?95%???1?70%??????????????1??3?95%??1??3?70%??1??3?ult

Rf?(?1??3)f??1-?3?ult?b(?1??3)f

表一 计算得到表一如下。

围压 (kpa) 0.02338 0.03176 0.03397 0.01031 0.01196 0.01292 b 0.0026126 0.0010245 a 100 289.4 274.93 202.58 382.76 5.09E-05 2.12E-05 0.756079 0.825549 0.821882 300 805.8 765.51 564.06 976.08 500 1323.9 1257.71 926.73 0.001.39E0621610.82 -05 08 对Rf取平均值可得: Rf?Rf1?Rf2?Rf3?0.80117

3

又因为a为起始变形模量 的倒数,即

可得表二,并绘制lg (Ei/Pa) 与lg( 3/Pa)的试验关系图如图一所示。

表二

围压(kpa) 100 300 500 a 5.09E-05 2.12E-05 1.39E-05 Ei 19648.88458 47162.20736 71728.32817 lg (Ei/Pa) 2.287299947 2.667556168 2.849652754 lg( 3/Pa) -0.006037955 0.47108330 0.692932049

承德中密砂lg(Ei/Pa)与lg(σ3/Pa)间的试验关系图2.92.82.72.62.52.42.32.22.12-0.20y = 0.8033x + 2.2914lg(Ei/Pa)0.20.40.60.8lg(σ3/Pa)

图一:承德中密砂lg (Ei/Pa) 与lg( 3/Pa)的试验关系图

对图一中的试验点进行拟合,得到lg (Ei/Pa) 与lg( 3/Pa)的直线关系:y=0.8033x+2.2914. 根据公式:

可知K、n分别代表lg (Ei/Pa) 与lg(σ3/Pa)直线的截距和斜率, 故可得K=2.2914;n=0.8033。

E-ν法

在常规三轴试验中,轴向应变ε1与侧向应变—ε3之间也存在双曲线关系,经变换之后可得如下公式:

由上式知—ε3/ε1与—ε3为直线关系,但实际上,二者并不是严格的直线关系,需先对试验结果进行取舍,然后选取某一区间进行拟合。本文中选取试验曲线的后半部分进行拟合,得到不同围压下相应的拟合曲线,如下图所示。

-ε3/ε1—-ε3关系曲线0.70.6y = 2.8211x + 0.4719y = 2.8809x + 0.4381σ3=100kPa时的部分点σ3=300kPaσ3=500kPaσ3=100kPaσ3=300kPa时的部分点σ3=500kPa时的部分点线性 (σ3=100kPa)线性(σ3=300kPa)线性(σ3=500kPa)0.5y = 3.258x + 0.4177-ε3/ε10.40.30.20.1000.0050.010.0150.020.0250.030.0350.040.045-ε3

图二:—ε3/ε1与—ε3关系曲线

对应不同围压下的拟合曲线分别为: σ3=100kpa时,y=2.8211x+0.4719; σ3=300kpa时,y=2.8809x+0.4381; σ3=500kpa时,y=3.258x+0.4177.

f和D分别为 —ε3/ε1与—ε3直线的截距和斜率,结果如下表所示。

表三 围压(kpa) 100 300 500 对D取平均值可得:D=2.9867. D 2.8211 2.8809 3.258 f 0.4719 0.4381 0.4177