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材料的排水类型与渗透性
创建者:章延平,编辑者:章延平,最近更新:2014/05/08 16:49:43

问题描述

PLAXIS中定义土层的材料属性时,需要定义材料的排水类型,其中不排水又分为A/B/C,这几种不排水类型的意义和区别是什么?排水类型与材料渗透性之间的关系如何?

解答

1.  PLAXIS中的材料排水类型主要分为三类:排水,不排水(A/B/C),非多孔。

1)    排水:指加载时土体孔隙水瞬间排出,不产生超静孔隙水压力。考虑排水的情况:土层的渗透性很强;加载速率很小;忽略短期加载效应。

2)    不排水:指加载时土体孔隙水完全不能排出,产生超静孔隙水压力。考虑不排水的情况:土层的渗透性很弱;加载速率很大;考虑短期加载效应。

3)    非多孔:指不考虑孔隙率的材料,如混凝土,完整岩石,结构体等。此时由于材料无孔隙,因此材料内部不存在任何水压力(静水压力和超静水压力)。该排水类型一般与线弹性本构模型结合使用。


PLAXIS材料排水类型

2.  不排水A/B/C的意义和区别

1) 不排水A:有效应力分析法,刚度与强度参数均采用有效应力值。可计算超静孔隙水压力,土体强度为计算值。


不排水A情况下的应力路径及强度


不排水A对应的材料参数(以MC模型为例)

2)    不排水B:有效应力分析法,刚度参数采用有效应力值,强度参数采用不排水剪切强度值。可计算超静孔隙水压力(不准确),土体强度为输入值。


不排水B情况下的应力路径及强度


不排水B对应的材料参数(以MC模型为例)

3)    不排水C:总应力分析法,刚度和强度参数均采用总应力值(不排水刚度和强度值)。无法计算超静孔隙水压力,土体强度为输入值。


不排水C情况下的应力路径及强度


不排水C对应的材料参数(以MC模型为例)

3.  材料排水类型与材料渗透性的区别

 从以上描述可以看出,材料的排水类型涉及材料力学参数的取值方法,材料强度的计算方法(计算值、输入值),以及是否考虑超静孔隙水压力的产生及其计算方法等。因此,在塑性计算、安全计算和动力计算中,由材料的排水类型确定应力场和土体强度的变化。但是,在固结计算和流固耦合计算中,需要根据材料的渗透性考虑土体的透水能力(由土体的渗透系数等参数确定),此时材料的排水类型被忽略掉。


PLAXIS中土体渗流参数的定义



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