黏土中吸力式桶形破坏包络面数值模拟研究

作者：陈佳莹; 滕竟成; 吴则祥^*

来源：土木与环境工程学报中英文, 2022, 44(04): 45-51.

• 桶式基础
• 破坏包络面
• 黏土
• 有限元法
• 循环荷载
• 宏单元

为了应用高级土体本构对黏土中的吸力桶基础进行完整的有限元模拟，以建立吸力桶基础的破坏包络面，利用有限元方法分析了在不同单调组合荷载作用下固结黏土中的吸力桶基础离心机试验，对比试验结果验证了使用硬化土(HS)本构模型的有效性；通过径向滑移试验进行了大量的有限元分析，进一步研究了竖向力(V)-水平力(H)-弯矩(M)空间的破坏模式。在此基础上描述了H-M平面、V-H平面以及V-H-M空间的破坏包络面。结果表明，H-M破坏包络面类似于倾斜的椭圆；不同竖向荷载对H-M破坏包络面倾斜度的影响可以忽略；H-M破坏包络面的尺寸随着竖向荷载值的增加而减小；竖向荷载和水平荷载之间存在很强的相互影响，即竖向承载力和水平承载力构成的V-H屈服面近似为1/4椭圆，可以看出，H-M倾斜椭圆的大小由竖向荷载控制。基于数值模拟结果提出了在V-H-M空间中表达三维破坏包络面的解析式。

• 单位
  土木与环境工程系; 温州大学; 建筑工程学院; 中交第三航务工程勘察设计院有限公司