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模型和修正 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κ和λ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 |