粗粒料非线性模型(hhu-KG)的有限元实现及工程应用

作者：徐小东; 孙屹^*; 孙来; 王栋良; 罗书靖

来源：水利水电技术(中英文), 2020, 51(12): 235-241.

DOI：10.13928/j.cnki.wrahe.2020.12.029

• 粗粒料
• 非线性本构模型
• 次弹性
• 有限元法

介绍了一种可以考虑剪胀效应、中主应力影响以及强度非线性的粗粒料非线性模型(hhu-KG模型)。在次弹性理论的基础上将其扩展为一般应力空间中的应力应变关系,并基于土石坝静动力流固耦合可视化分析软件平台开发了该模型的有限元计算程序。采用该模型和邓肯E-B模型对某面板堆石坝进行了三维有限元数值模拟,并对两种模型的模拟结果进行了对比分析。结果显示,相较于邓肯E-B模型,hhu-KG模型计算所得到的最大沉降值与最大面板挠度值略小,而最大顺河向位移值略大,但是两种模型计算所得的坝体与面板变形分布规律大致相同,且符合工程的一般规律,验证了基于次弹性理论推导的刚度系数矩阵的合理性,同时也说明了hhu-KG模型在土石坝静力有限元分析中的适用性。研究成果为粗颗粒土在土石坝的应用提供参考。

• 单位
  河海大学; 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司