›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (8): 2249-2254.doi: 10.16285/j.rsm.2015.08.017

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

人工岛沉降的离心机模型试验与数值分析

李 刚1, 2，张金利1, 2，杨 庆1, 2，蒋明镜3，徐光明4   

  1. 1.大连理工大学 建设工程学部土木工程学院 岩土工程研究所，辽宁 大连 116024； 2.大连理工大学 海岸和近海工程国家重点实验室，辽宁 大连 116024； 3.同济大学 地下建筑与工程系，上海 200092；4.南京水利科学研究院 岩土工程研究所，江苏 南京 210029
  • 收稿日期:2014-03-10 出版日期:2015-08-11 发布日期:2018-06-13
  • 通讯作者: 杨庆，男，1964年生，博士，教授，主要从事岩土工程及工程地质方面的研究工作。E-mail:qyang@dlut.edu.cn E-mail:T_bag945@126.com
  • 作者简介:李刚，男，1983年生，博士研究生，主要从事海洋土力学特性试验与大型人工岛沉降的数值计算等方面的研究工作
  • 基金资助:
    国家自然科学基金资助项目（No. 51179023）

Centrifuge modeling and numerical analysis of the settlement of an artificial island

LI Gang1, 2, ZHANG Jin-li1, 2, YANG Qing1, 2, JIANG Ming-jing3, XU Guang-ming4   

  1. 1. Institute of Geotechnical Engineering, School of Civil Engineering, Faculty of Infrastructure Engineering, Dalian University of Technology, Dalian, Liaoning 116024, China; 2. State Key Laboratory of Coastal and Offshore Engineering, Dalian University of Technology, Dalian, Liaoning 116024, China; 3. Department of Geotechnical Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China; 4. Department of Geotechnical Engineering, Nanjing Hydraulic Research Institute, Nanjing, Jiangsu 210029, China
  • Received:2014-03-10 Online:2015-08-11 Published:2018-06-13

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1485

摘要： 采用离心机模型试验与数值方法，对某一人工岛深厚软黏土地基的沉降特性进行了研究。在模拟现场施工条件下，通过离心机模型试验，研究了60 m厚软黏土地基的沉降特性。基于离心机模型试验，建立了二维有限元模型，应用弹黏塑性本构模型对软黏土地基的沉降规律进行了分析。通过模型试验与数值计算结果的对比分析，结果表明，模型试验与数值计算得到的工后沉降曲线基本吻合，初期沉降速率较大，后期沉降速率相对稳定。在浅部土层，计算得到的超孔压消散快于模型试验结果，而深部土层两者超孔压消散规律基本一致。二者规律的一致性验证了所用数值方法的可靠性。

关键词: 人工岛, 离心机试验, 数值分析, 软黏土, 弹黏塑性, 本构模型, 沉降

Abstract: This paper studies the settlement behaviors of a deep soft clay subgrade in an artificial island. The centrifugal tests are performed to simulate the settlement of foundation soils with a thickness of 60 m. Based on the tests, a 2D finite element model is developed to analyze the settlement behaviors of the foundation soils with implementing an elasto-viscoplasticity constitutive model. Comparisons between centrifugal tests and numerical analysis show that the post-construction settlement curves are in good agreement. The settlement rates are larger in the early stage, but keep stable in the later stage. The dissipation of excess pore water pressure of numerical results is faster than model test for shallow layers; but the tendency from two test has a good agreement in deep layers. The reliability of the numerical method is demonstrated by the consistency between the experimental and numerical results.

Key words: artificial island, centrifuge test, numerical analysis, soft clay, elasto-viscoplasticity, constitutive model, settlement

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