Zhodnocení konstitučních modelů pro jemnozrnné zeminy o různých stupních překonsolidace
An evaluation of constitutive models to predict the behaviour of finegrained soils with different degrees of overconsolidation
rigorous thesis (RECOGNIZED)
View/ Open
Permanent link
http://hdl.handle.net/20.500.11956/31994Identifiers
Study Information System: 98078
Collections
- Kvalifikační práce [19114]
Author
Faculty / Institute
Faculty of Science
Discipline
Applied Geology
Department
Institute of Hydrogeology, Engineering Geology and Applied Geophysics
Date of defense
22. 9. 2010
Publisher
Univerzita Karlova, Přírodovědecká fakultaLanguage
Czech
Grade
Recognized
Pokročilé konstituční modely uvažují číslo pórovitosti jako stavovou proměnnou. Výhodou těchto modelů je možnost použití pouze jediné sady materiálových parametrů pro modelování různě ulehlých zemin. Porovnáním experimentálních dat a výsledků simulací modelů byl sledován rozsah použitelnosti jedné sady materiálových parametrů na zemině s rozdílným stupněm překonsolidace. Nejprve byly predikce modelů porovnávány se sadou experimentálních dat na kaolinu (Hattab a Hicher, 2004) a poté s výsledky vlastních zkoušek na třetihorním jílu provedených v laboratoři mechaniky zemin Univerzity Karlovy. Zhodnocení modelů se provádělo srovnáním grafů napětí-přetvoření a odchylkou těchto křivek, vyjádřenou jednou skalární hodnotou. Tímto způsobem je demonstrováno, že alespoň dvě sady materiálových parametrů jsou nutné pro každý uvažovaný model. Nejlepší výsledky v porovnání s experimenty podává Hypoplastický model pro jíly, dále Three surface kinematic hardening model a nejhorší Modifikovaný Cam Clay model.
Advanced constitutive models incorporate void ratio as a state variable. Advantage of these models is the possibility to use a single set of material parameters for modelling of soils with different degrees of overconsolidation. Experiments and model predictions were compared to find the range of application of a single set of material parameters for soils with different degrees of overconsolidation. First model predictions were compared with a set of experiments on kaolin clay (Hattab a Hicher, 2004) and than with a set of experiments on tertiary clay performed in laboratory of soils mechanics at Charles University as a part of this thesis. The models were evaluated by comparison of stress-strain curves and by one skalar measure of the prediction error. It is demonstrated that at least two sets of material parameters are required for all three models. A Hypoplastic model for clays leads to better predictions than the elasto-plastic Three surface kinematic hardening model. The worst predictions gives the Modified Cam Clay model.