基于大变形有限元的CPTU尺寸效应与贯入速率研究

摘要

孔压静力触探(CPTU)技术是目前运用最为广泛的原位测试方法之一,但其贯入机理的研究尚未成熟,实测结果分析往往通过经验公式进行推算,准确性不够.通过ABAQUS数值模拟软件对探头在黏土中的贯入进行有限元模拟,分别取半径为09,18,36,4.8cm的探头对尺寸效应展开研究,同时分别以0.1,1,2,3,4cm/s的贯入速率进行贯入,进而就贯入速率对贯入阻力的影响进行探讨.研究表明:随着探头尺寸的增加,锥尖与探杆区域附近的塑性区面积都增加,锥尖阻力会发生一定程度的降低,贯入应力影响的最大归一化水平距离也相应减小.不考虑超孔压影响的情况下,随着贯入速率的增加,稳定状态下的锥尖阻力基本不变,但贯入越容易达到稳定状态.