![##common.pageHeaderLogo.altText##](https://ojs.jomc.vn/public/journals/1/pageHeaderLogoImage_vi_VN.jpg)
ISSN:
Website: www.jomc.vn
Phát triển một mô hình vật liệu đất có thể mô phỏng ứng xử hóa lỏng của đất dưới tải một chiều và xoay chiều
Tóm tắt
Hiện nay, việc phát triển một mô hình vật liệu địa kỹ thuật có thể mô phỏng được hiện tượng hóa lỏng là rất quan trọng vì hiện tượng này có thể gây ra các thảm họa khốc liệt và thiệt hại đáng kể cho các cơ sở hạ tầng, nhà cửa và công trình xây dựng. Mặc dù đã có nhiều nghiên cứu về mô hình vật liệu đất có thể mô phỏng ứng xử hóa lỏng, tuy nhiên, hầu hết các mô hình này đều có nhược điểm như chỉ mô phỏng được một số trường hợp tải nhất định hoặc cần phải điều chỉnh thông số đầu vào của mô hình để kết quả gần với kết quả thí nghiệm. Trong nghiên cứu này, tác giả đã phát triển một mô hình vật liệu đất dựa trên mô hình hiệu quả và phổ biến hiện nay, với mục tiêu mô phỏng được ứng xử hóa lỏng của đất dưới tác dụng của tải một chiều và xoay chiều, đồng thời khắc phục tình trạng hệ số Poisson bị điều chỉnh khác với các thí nghiệm thực tế. Mô hình vật liệu đất cải tiến này sử dụng hệ số Poisson thực tế của mẫu đất để làm giá trị cho hệ số Poisson nhập vào mô hình vật liệu, và phương trình về độ giãn nở sẽ được điều chỉnh tương ứng. Tác giả đã so sánh kết quả mô phỏng của hai mô hình và quan sát được mô hình vật liệu cải tiến này có thể khắc phục được vấn đề không mô phỏng được hiện tượng hóa lỏng của đất khi chịu tải trọng lặp, cho phép mô hình mô phỏng được sự tăng đột ngột biến dạng và ứng suất nước lỗ rỗng trong đất, giúp cải thiện tính chính xác của mô hình. Kết quả này có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển mô hình vật liệu đất để mô phỏng hiện tượng hóa lỏng và hỗ trợ các nhà nghiên cứu phát triển mô hình vật liệu này để có thể mô phỏng được các ứng xử khác của đất.
Tài liệu tham khảo
- R. Boulanger and K. Ziotopoulou, "Formulation of a sand plasticity plane-strain model for earthquake engineering applications," Soil Dynamics and Earthquake Engineering, vol. 53, pp. 254-267, 2013.
- M. R. Abkenar, "A Critical State Two-Surface Plasticity Model for Simulation of Flow Liquefaction and Cyclic Mobility," Ph.D Thesis, Civil and Environmental Engineering, The George Washington University, 2017.
- Y. Zhang, X. Zhou, and Y. Wen, "Constitutive Theory for Sand Based on the Concept of Critical Fabric Surface," Journal of Engineering Mechanics, vol. 146, no. 4, p. 04020019, 2020.
- A. G. Papadimitriou and G. D. Bouckovalas, "Plasticity model for sand under small and large cyclic strains: a multiaxial formulation," Soil Dynamics and Earthquake Engineering, vol. 22, no. 3, pp. 191-204, 2002.
- A. ASAOKA, T. NODA, E. YAMADA, K. KANEDA, and M. NAKANO, "An elasto-plastic description of two distinct volume change mechanisms of soils," Soils and Foundations, vol. 42, no. 5, pp. 47-57, 2002.
- Y. F. Dafalias and M. T. Manzari, "Simple plasticity sand model accounting for fabric change effects," Journal of Engineering mechanics, vol. 130, no. 6, pp. 622-634, 2004.
- S. I. Woo and R. Salgado, "Bounding surface modeling of sand with consideration of fabric and its evolution during monotonic shearing," International Journal of Solids and Structures, vol. 63, pp. 277-288, 2015.
- Z. Gao, J. Zhao, X. S. Li, and Y. F. Dafalias, "A critical state sand plasticity model accounting for fabric evolution," International journal for numerical and analytical methods in geomechanics, vol. 38, no. 4, pp. 370-390, 2014.
- Z. Gao and J. Zhao, "A non-coaxial critical-state model for sand accounting for fabric anisotropy and fabric evolution," International Journal of Solids and Structures, vol. 106, pp. 200-212, 2017.
- X. S. Li and Y. F. Dafalias, "Anisotropic critical state theory: role of fabric," Journal of Engineering Mechanics, vol. 138, no. 3, pp. 263-275, 2011.
- J. Zhao and Z. Gao, "Unified anisotropic elastoplastic model for sand," Journal of Engineering Mechanics, vol. 142, no. 1, p. 04015056, 2015.
- Z. Gao and J. Zhao, "Constitutive modeling of anisotropic sand behavior in monotonic and cyclic loading," Journal of Engineering Mechanics, vol. 141, no. 8, p. 04015017, 2015.
- A. G. Papadimitriou, G. D. Bouckovalas, and Y. F. Dafalias, "Plasticity model for sand under small and large cyclic strains," Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, vol. 127, no. 11, pp. 973-983, 2001.
- K. I. Andrianopoulos, A. G. Papadimitriou, and G. D. Bouckovalas, "Bounding surface plasticity model for the seismic liquefaction analysis of geostructures," Soil Dynamics and Earthquake Engineering, vol. 30, no. 10, pp. 895-911, 2010.
- A. Asaoka, M. Nakano, and T. Noda, "Superloading yield surface concept for highly structured soil behavior," Soils and Foundations, vol. 40, no. 2, pp. 99-110, 2000.
- F. Zhang, B. Ye, and G. Ye, "Unified description of sand behavior," Frontiers of Architecture and Civil Engineering in China, vol. 5, no. 2, pp. 121-150, 2011.
- M. Taiebat and Y. F. Dafalias, "SANISAND: Simple anisotropic sand plasticity model," International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics, vol. 32, no. 8, pp. 915-948, 2008.
- F. Richard, R. Woods, and J. Hall Jr, "Vibration of soils and foundations," 1970.
- X. S. Li and Y. F. Dafalias, "Dilatancy for cohesionless soils," Geotechnique, vol. 50, no. 4, pp. 449-460, 2000.
- X.-S. Li and Y. Wang, "Linear representation of steady-state line for sand," Journal of geotechnical and geoenvironmental engineering, vol. 124, no. 12, pp. 1215-1217, 1998.
- Y. Dafalias and E. Popov, "A model of nonlinearly hardening materials for complex loading," Acta mechanica, vol. 21, no. 3, pp. 173-192, 1975.
- Y. F. Dafalias, "Bounding surface plasticity. I: Mathematical foundation and hypoplasticity," Journal of engineering mechanics, vol. 112, no. 9, pp. 966-987, 1986.
- H. N. Minh, "Phát triển một mô hình vật liệu đất có thể mô phỏng ứng xử của đất dưới tải một chiều," Tạp chí Vật liệu & Xây dựng-Bộ Xây dựng, vol. 13, no. 01, pp. 88-Trang 94, 2023.
- P. W. Rowe, "The stress-dilatancy relation for static equilibrium of an assembly of particles in contact," Proceedings of the Royal Society of London. Series A. Mathematical and Physical Sciences, vol. 269, no. 1339, pp. 500-527, 1962.
- R. Verdugo and K. Ishihara, "The steady state of sandy soils," Soils and foundations, vol. 36, no. 2, pp. 81-91, 1996.
- K. Ishihara, F. Tatsuoka, and S. Yasuda, "Undrained deformation and liquefaction of sand under cyclic stresses," Soils and foundations, vol. 15, no. 1, pp. 29-44, 1975.