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广义Cam-Clay(广义剑桥)模型(GCC)

广义Cam clay模型对MCC(修正剑桥模型)进行了很大的改进,尤其是对模拟处于超临界区域的岩土材料进行了优化。如图所示,在该区域内,破坏面符合经典模型: Mohr-Coulomb模型Drucker-Prager模型修正 Mohr-Coulomb模型。不同于修正Cam clay模型(图中短划线),GCC模型在偏应力平面上的投影是一个圆角三角形,而MCC模型是一个圆。在次临界区域,两种模型是完全相同的。卸载时,假设岩土体为线性变形。GCC模型只有当勾选了高级选项时才可以使用。GCC模型的初始化方法见“MCC模型和GCC模型的数值分析”章节。

MCC模型和GCC模型屈服面在子午面与偏应力平面上的投影

广义Cam clay模型需要的材料参数和MCC模型以及MMC模型的一样:

κ

-

回弹曲线斜率

λ

-

正常固结线斜率(NCL)

e0

-

初始孔隙比

OCR

-

超固结比

c

-

粘聚力

φ

内摩擦角

φcv

临界状态内摩擦角 [-]

ν

泊松比

参数κλ可以通过下式计算:

其中:

Cc

-

单向压缩指数

Cs

-

单向回弹指数

这些参数可以通过一个简单的侧限压缩试验得到。

和MCC模型类似,GCC模型本构方程的建立同样也基于孔隙比(体积应变)和平均有效应力的关系,如下图所示。两幅曲线图的关系由下式连接:

材料在等向固结压缩时的变化行为(本构规律)

屈服面(硬化/软化)由当前先期固结压力pc控制

其中:

-

当前先期固结压力

-

塑性体积应变增量

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