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1、蘇州軟土蠕變特性的參數(shù)研究及其有限元應(yīng)用第6卷第1期2010年2月地下空間與工程ChineseJournalofUndergroundSpaceandEngineeringVo1.6Feb.2010蘇州軟土蠕變特性的參數(shù)研究及其有限元應(yīng)用談炎培,葉冠林,王建華,孫德安(1.上海交通大學(xué)土木工程系,上海200240;2.上海大學(xué)土木工程系,上海200444)摘要:為探討蘇州地鐵一號線沿線軟土地層的蠕變特性及其對盾構(gòu)隧道長期沉降的影響,對該區(qū)土樣進(jìn)行三軸試驗和一維蠕變試驗.引入關(guān)口一太田模型(S—O模型)描述蘇州土依賴時間的本構(gòu)關(guān)系,結(jié)
2、合有限元程序GLEAVES對試驗進(jìn)行數(shù)值模擬,并驗證模型及程序的可靠性.最后對蘇州地鐵長期沉降作一算例分析.研究表明:蘇州地鐵沿線土層有明顯的蠕變效應(yīng);引入S—O模型的GLEAVES程序較好地模擬出蘇州土本構(gòu)關(guān)系;為控制隧道的長期沉降,應(yīng)嚴(yán)格控制盾構(gòu)頂推力.關(guān)鍵詞:軟土;蠕變;本構(gòu)模型;有限元分析;盾構(gòu)隧道中圖分類號:TU447文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1673—0836(2010)0l一008O一04StudyonParameterofConstitutiveModelforCreepCharacteristicsofSuzhouS
3、0ftSoilandItsApplicationinFiniteElementAnalysisTanYanpei,YeGuanlin,WangJianhuaISunDean(1.DepartmentofCivilEngineering,ShanghaiJiaotongUniversity.Shanghai200240,China;2.DepartmentofCivilEngineering.ShanghaiUniversity.Shanghai200444.China}Abstract:Thetriaxialcompressiont
4、estandonedimensionalcreeptestareemployedforthesoftsoilalongtheNo.1SubwayinSuzhouCitytostudyitscreepcharacteristicsandtheireffectonthelong—termsettlementofshieldtunne1.Sekiguchi—Ohtaconstitutivemodel(S～Omode1)isintroducedtodescribethetime—dependentstress—strainbehavioro
5、fthesoil.ThemodelisincorporatedintheFEMprogramGLEAVEStosimulatetheabovetests.ThevalidityofthemodelandGLEAVESarechecked.ThenGLEAVESisusedtoanalyzethepost—constructionlong—termsettlementofshieldtunneling.Ther℃sear℃hshowsthatthesoftsoilalongtheSubwayisobviouswithcreepeffe
6、ct.GLEAVESwhichadoptsS—Omodelcansimulatethestress～strainbehaviorofthesoilwel1.ThejackingthrustofshieldmachineshouldbeeontmHedinappropriatedrangeaccordingtotheresul~.Keywords:softsoil;creep;constitutivemodel;finiteelementanalysis;shieldtunnel1引言土的蠕變是指在外荷載不變的情況下土的變形隨時間增長
7、的現(xiàn)象.在巖土工程中,軟土蠕變所產(chǎn)生的變形可影響結(jié)構(gòu)物的正常使用,甚至引起破壞.準(zhǔn)確地預(yù)測和評價土體蠕變變形的前提是建立能描述土體蠕變特性的流變本構(gòu)模型及獲得準(zhǔn)確的模型參數(shù).流變模型中,組合元件模型使用最廣泛,如陳宗基假定粘土與Maxwell材料類似,得到一維問題的固結(jié)和次固結(jié)效應(yīng)的解J.對于非線性流變,詹美禮,錢家歡等建立了一個帶雙屈服面的粘彈塑性模型.該模型較全面地反映了土的特性,但參數(shù)不易確定.殷建華和JamesGra-ham提出"等效時問"概念,基于修正劍橋模型發(fā)展了一個彈粘塑性本構(gòu)模型,但該模型參數(shù)也難以確定.李興照和黃茂
8、松針對地鐵振動引起沉降,,+收稿日期:2009—12-26(修改稿)作者簡介:談炎培(1983～),男,博士研究生,主要從事軟土?xí)r效特性等方面的研究.E—mail:winclsun.typ@sjtu.edu.cn2010年第1期談炎培
