Martin和Finn的振动孔隙水压力模型及Byrne的相关简化模型 Martin和Finn的振动孔隙水压力模型及Byrne的相关简化模型 的振动孔隙水压力模型及Byrne
• Byrne利用相同的实验资料，提出以下简化公式
∆ε v ,d
γa
ε v,d =C1 exp C2 （） γa
（7）
模型特点： 1.以动剪应变幅值为指标的应变模型 2.振动孔压计算既考虑加载历史的影响，又与当前时刻荷载作用直接相关 3.对于非等幅荷载具有良好的适用性
有效应力方法与总应力方法的比较
NJ10波下场地位移矢量
NJ10波下场地位移矢量图（有效应力算法）
有效应力方法与总应力方法的比较
地面竖向位移比较
△U=0.021m
地面竖向位 位移/m
△U=0.016m
有效应力方法与总应力方法的比较
侧墙剪应力时程比较
1.2 1
剪应力/M Mpa
0.8 0.6 总应力算法 0.4 有效应力算法 0.2 0 0 5 10 15 20 25 30
程序计算流程
分析方法流程及验证
分析方法验证模型 • 有限元验证模型
分析方法流程及验证
计算结果分析
1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 5 10 15 20
G0，sec/MPa u/σ´v0 vc
u/σ´v0 v
深度4m 深度8m
25
30
t/s
0.075g正弦波作用下孔压比时程曲线
∆ε v , f = 0
– 假定饱和砂土的回弹模量为Er ,则有
∆ε v ,d = −∆ε v ,r
(2)
∆ε v ,r
∆σ ∆u = =− Er Er
(3) (4)
∆u = Er ∆ε v ,d
动力有效应力本构模型介绍
Martin和Finn的振动孔隙水压力模型及Byrne的相关简化模型 Martin和Finn的振动孔隙水压力模型及Byrne的相关简化模型 的振动孔隙水压力模型及Byrne
动力有效应力本构模型介绍
• 砂土材料模量与有效固结应力的关系
Gmax
σ v' 0 =KP(
1 a
Pa
)n
G0,sec
' G0,max = 6920 K 2 (σ m )0.5
σ v' 0 − u n = G0,max ( ) ' σ v0
每一次荷载循环内：G = G0,secγ [1 − H (γ )]
2011.10 ABAQUS中动力有效应力分析方法 ABAQUS中动力有效应力分析方法 的实现
龙慧
南京工业大学交通学院
汇报提纲
• 动力有效应力分析方法及采用本构模型介绍 • 分析方法流程及验证
• 有效应力方法与总应力方法的比较
动力有效应力分析方法
何谓动力有效应力分析方法？ 何谓动力有效应力分析方法？
基于有效应力原理，考虑振动孔隙水压力变化对砂性土动 力特性的影响（即砂土液化过程中的“软化”现象），以土单 元残余有效应力为参考指标计算场地动力反应的一种计算方法
基于ABAQUS 的材料本构 子程序二次 开发
考虑土体的 动力非线性 效应

建立土体材料 特性与有效 应力之间的 联系
动力有效应力本构模型介绍
–其中
∆ε v ,d =C1 (γ a − C2ε v ,d ) +
Cε
2 3 v,d
4
γ a + C ε v ,d
（5）
当
(σ v' )1− m （6） Er = ' n−m mk2 (σ v 0 ) γ a = 0 ∆ε v ,d = (C3 − C1C2 )ε v ,d < 0 时， C4
动力有效应力本构模型介绍
Martin和Finn的振动孔隙水压力模型及Byrne的相关简化模型 Martin和Finn的振动孔隙水压力模型及Byrne的相关简化模型 的振动孔隙水压力模型及Byrne • Martin-Finn的振动孔隙水压力应变模型 – 土的体积变化以压缩为正，孔隙水体积以排出为正 (1) ∆ε v ,d + ∆ε v ,r = ∆ε v , f
时间/s
NJ10波作用下左侧墙剪应力时程曲线
后续工作计划
• 有效应算法与总应力算法增加计算工况并撰写论文 • 两侧带商业街（结构竖向不规则）地铁车站地震反 应论文撰写 • 地铁车站对邻近地面高层结构地震反应影响论文撰 写
The End
谢谢，请批评指正！
分析方法流程及验证
计算结果分析
正弦波作用下土单元滞回曲线图
模型小结
1.模型对于场地振动孔压计算效果良好
2.分析方法能正确的反应有效应力衰减产生的 砂土软化现象
有效应力方法与总应力方法的比较
车站模型建立详解
有效应力方法与总应力方法的比较
液化及变形规律
NJ10波作用下场地变形图（放大10倍） NJ10波作用下场地振动孔压比分布