Betreuer| Name: | Univ.Prof. Dr.Ing. Wei Wu |
| Herkunftsbetrieb: | |
| 1.Beurteilende(r) |
| Name: | Prof. Ph.D. Zhen-Yu Yin |
| Herkunftsbetrieb: | |
| 2.Beurteilende(r) |
| Name: | Prof. Ph.D. YangPing Yao |
| Herkunftsbetrieb: | |
| Arbeit |
| Typ der Arbeit: | Dissertation |
| Sprache der Arbeit: | Englisch |
| Titel der Arbeit in Originalsprache: | Numerical simulation of soil creep with hypoplasticity |
| Titel der Arbeit in deutsch: | Numerische Simulation von Bodenkriechen mit Hypoplastizität |
| Titel der Arbeit in englisch: | Numerical simulation of soil creep with hypoplasticity |
| Publikationsmonat: | 11.2017 |
| Seitenanzahl: | 182 |
| Volltext |
| Volltext der Arbeit: | Volltext der Arbeit im PDF-Format laden |
| Online-Katalog der Universitätsbibliothek Bodenkultur |
| AC-Nummer: | AC12610043 |
| Abstract |
| Abstract in Deutsch: | Zuerst wird ein Stoffgesetz für das viskose Verhalten von Böden entwickelt. Dieses Stoffgesetz setzt sich aus einer Reibungs- und einer viskoser Komponente zusammen. Für die Reibungskomponente verwenden wir ein hypoplastisches Stoffgesetz. Für die viskose Komponente wird ein Stoffgesetz höherer Ordnung verwendet, nämlich die Dehnungsbeschleunigung. Die Güte des Stoffgesetzes wird durch die Simulation von Elementversuchen demonstriert.
Das Stoffgesetz wird in ein Finite-Elemente-Programm implementiert. Ein besonderes Augenmerk gilt der Integration des Stoffgesetzes. Einige gängige Integrationsverfahren, u.a. explizite und implizite Methoden, werden durch Spannungskorrekturen verbessert. Die Genauigkeit dieser Integrationsverfahren werden mit Hilfe von numerischen Beispielen untersucht. Es zeigt sich, dass die Adaptive Explicite Methode mit Spannungskorrekturen die besten Ergebnisse für die Integration des hypoplastischen Stoffgesetzes liefert. Basierend darauf wird diese Integrationsmethode mit Spannungskorrekturen auch für das visko-hypoplastische Modell implementiert.
Zum Schluss betrachten wir die numerische Simulation eines Feldversuchs. Der Feldkriechversuch wurde mit einer großen Scherbox an einem grobkörnigen Boden durchgeführt. Für die Simulation verwenden wir unser numerisches Modell. Die numerischen und experimentellen Ergebnisse werden miteinander verglichen. |
| Abstract in Englisch: | We present a new constitutive model for the plastic and viscous behaviour of soil. This constitutive model consists of two parts, representing the frictional and viscous stresses in soil. The frictional part is based on a hypoplastic constitutive model and the viscous part is a rheological model, which contains a high order term, representing the strain acceleration. The performance of the proposed model is studied by simulating different elementary tests.
The constitutive model is implemented in a finite element code. The numerical integration of constitutive model is studied by considering different integration methods, including explicit and implicit methods, as well as methods with return mapping to enhance these methods. The performance of these integration methods indicates that the adaptive explicit methods with stress correction provides the best results for the hypoplastic model. Therefore, this method is adopted to implement the time-dependent constitutive model, with the implementation then validated by modelling a number of simple boundary value problems.
Finally, an in-situ direct shear creep test on a coarse-graded soil in a slope near the Three Gorges Dam is carried out and the test is simulated with our numerical model. A comparison of the experimental and FEM results reveals that the proposed model captures the salient creep behaviour of soils. |
| Schlagworte |
| Schlagwörter Deutsch: | Kriechversuch , Konstitutives Modell,Hypoplastizität, Critical-State, Integrationsverfahren Methoden |
| Schlagwörter Englisch: | Creep, Constitutive model, Hypoplasticity, critical state, integration method |
| Sonstiges |
| Signatur: | D-19911 |
| Organisationseinheit, auf der die Arbeit eingereicht wird: | H87300 Institut für Geotechnik (IGT) |
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