在线帮助

Modyfikowany model Cam-Clay (MCC)

Model MCC opracowano początkowo dla warunków obciążenia trójosiowego. Pomiary doświadczalne wykonywane w plastycznych iłach posłużyły za podstawę opracowania konstytutywnego modelu wyrażającego zmienność wskaźnika porowatości e (odkształcenie objętościowe ε_v) w funkcji logarytmu średniego naprężenia efektywnego σ_m^eff, co ilustruje kolejny Rysunek. Między dwoma wykresami istnieje następująca zależność:

Reakcja materiałowa podczas konsolidacji izotropowej (model konstytutywny)

Wykres składa się z normalnej linii konsolidacji (NCL) i szeregu linii pęcznienia. Przy pierwszym obciążeniu, zachowanie się gruntu rodzimego określa linia NCL. Następnie, przyjmujemy, że grunt był poddany konsolidacji do pewnego poziomu naprężenia, określanego mianem naprężenia prekonsolidacyjnego p_c, a następnie został odciążony zgodnie z bieżącą linią pęcznienia. Potem, przy odciążeniu, zachowanie się gruntu przebiega początkowo wzdłuż linii pęcznienia, aż do osiągnięcia stanu naprężeń określonego przez parametr p_c, istniejącego przed odciążeniem. W tym momencie grunt zaczyna zachowywać się w sposób określony przez normalną linię konsolidacji (piersze obciążenie - krzywa ściskania).

Do oszacowania wartości parametrów κ i λ służą następujące wzory:

Wartości parametrów określane są w prostym badaniu edometrycznym.

Powierzchnia zniszczenia jest gładka bez możliwości rozwoju naprężeń rozciągających. Model MCC umożliwia, w przeciwieństwie do pierwszej grupy modeli, bezpośrednie modelowanie wzmocnienia lub osłabienia z odkształcenia dla gruntów skonsolidowanych lub prekonsolidowanych, nieliniowej zależności odkształcenia objętościowego od średniego naprężenia efektywnego i warunków granicznych idealnej plastyczności. Przy zastosowaniu modelu MCC, grunty pod obciążeniem ścinającym mogą być odkształcane bez zniszczenia (punkty 1, 2 dla wzmocnienia, punkt 2 dla osłabienia) aż do osiągnięcia stanu krytycznego (punkty 3 i 2, odpowiednio dla wzmocnienia i osłabienia). Grunt podlega dalszemu odkształceniu w ścinaniu przy założeniu idealnej plastyczności, bez zmiany e i σ_m^eff. Przy odciążeniu zakłada się liniową odpowiedź masywu gruntowego.

Projekcja funkcji plastyczności na płaszczyznę południkową i dewiatorową

Ewolucja powierzchni uszkodzenia (wzmocnienie/osłabienie) przebiega pod wpływem bieżącego parcia prekonsolidacji p_c

Oprócz parametrów κ i λ, wartości ciężaru własnego i współczynnika Poissona, model MCC wymaga zdefiniowania następujących trzech parametrów:

Sposób wiarygodnej inicjalizacji modeli opisano w rozdziale "Numeryczna implementacja modeli MCC i GCC".

Nachylenie linii krytycznej M_cs może być wyznaczone z następującego wzoru:

, w przypadku trójosiowego ściskania

, w przypadku trójosiowego rozciągania

gdzie φ_cv jest kątem tarcia wewnętrznego przy stałej objętości odpowiadającej stanowi krytycznemu.