第27卷第3期 岩 土 力 学 Vol.27 No.3 2006年3月 Rock and Soil Mechanics Mar. 2006

文章编号：1000－7598－(2006) 03－0441－04

修正剑桥模型参数对计算结果的影响

张 云

（南京大学 地球科学系，南京 210093）

摘 要：修正剑桥模型是土工计算中广泛应用的弹塑性模型，模型参数的取值是计算分析的重要内容之一，运用实测位移资料采用反分析方法可以有效地确定模型参数。通过有限元计算分析了模型中各参数的变化引起的钻孔灌注桩码头前沿的水平位移的改变，计算结果表明，影响水平位移的主要参数是与弹性模量有关的无量纲参数，与弹性模量有关的指数，泊松比和原始各向等压加荷试验常数，其中尤以与弹性模量有关的无量纲参数对计算结果的影响最为显著，这为反分析参数的选择提供了依据。

关 键 词：修正剑桥模型；参数分析；位移 中图分类号：TU 443 文献标识码：A

Effects of parameters of modified Cambridge model on computed results

ZHANG Yun

(Department of Earth Sciences, Nanjing University, Nanjing 210093, China)

Abstract: Modified Cambridge model has been widely applied to geotechnical engineering; and it is important to decide the values of parameters in this model. One of the efficient ways to obtain these values is the back analysis based on the measured displacement. The finite element method is used to calculate the horizontal displacement at the front of the pier improved with drilled grouting piles. The changes of the displacement at that point with each parameter are analyzed. The results show that the four primary parameters are the dimensionless parameter related to elastic modulus, the exponent related to elastic modulus, Poisson’s ratio and the test constant of the virgin curve of isotropic loading, which have great effects on the displacement. This result may provide the basis for choosing the parameters for back analysis

Key words: modified Cambridge model; parameters analysis; displacement

1 引 言

由英国剑桥大学Roscoe等人在20世纪60年代提出的修正剑桥模型是建立得较早、也较为完善的关于土体的经典弹塑性模型之一，该模型概念清楚、基本假设有一定实验依据，所需参数不多。虽然它最初仅针对正常固结土和弱超固结土提出，但后来被推广应用于强超固结土和砂类土[1]。因此，修正剑桥模型在岩土工程中得到广泛应用。

在岩土工程分析计算中，由参数造成的误差往往比模型造成的误差还要大，模型参数对计算结果有着显著的影响。模型参数一般可通过室内试验获得，但由于取样的代表性、试样的扰动及试验误差等因素影响，试验所得的参数与现场土体的实际情况并不相符。而现场实测的位移、应力和应变等资

料是土体在实际荷载等作用下的真实反映，因此从实测资料反算出的模型参数在平均意义上具有代表性。参数反分析是获取岩土体参数的有效途径，也是岩土工程一个重要的研究方向[2]。

修正剑桥模型涉及到的参数包括弹性模量E、泊松比µ、原始各向等压曲线中与加荷有关的试验常数λ及与卸荷有关的试验常数κ、初始孔隙比e0、凝聚力c和内摩擦角 等7个参数。由于模型参数与计算结果之间复杂的函数关系，目前的反分析方法都难以避免各参数间的相互影响，特别是在待反算的参数较多(如有几层土)时，所以一般选择那些对计算结果影响较大的参数作为反分析参数，以减少反分析参数的数目。为此，要分析模型参数对计算结果的影响。本文结合钻孔灌注桩码头的设计，

收稿日期：2004-08-24 修改稿收到日期：2005-01-04

作者简介：张云，女，1965年生，博士，副教授，主要从事岩土工程和工程地质的教学和研究工作。E-mail: cloudzhy@sohu.com