初始应力(Initial stress)计算---Gravity loading

1 引言

使用k0方法计算初始应力【初始应力(Initial stress)计算---K0-procedure】的最大缺点是不能考虑由于地形变化而产生的剪应力，例如边坡的初始应力，在这种情况下，可以采用Gravity loading方法计算初始应力，由于这种方法是一个纯有限元计算，因此无论地形如何变化都可以计算出剪切应力，如下图所示。

2 优缺点

Gravity loading方法的本质是利用土的密度和泊松比计算土体的应力和位移，通过K0=v/(1-v)设置初始应力比，其优点是可以计算出土体单元的剪应力，可以考虑毛细压力(Suction)的影响，可以考虑稳态地下水流的影响以及稳态热流的影响，缺点是不能像k0方法考虑初始的超固结条件(POP, OCR), 因而这种方法只应用于正常固结的土层。Gravity loading不能考虑初始的超固结。

3 解决方法

由于k0 procedure对倾斜的地层不能达到平衡状态，而Gravity loading不能考虑超固结，因此一个折中的解决方法是k0 procedure + 塑性的nil-step，具体步骤如下：

(1) 首先进行k0过程计算；

(2) 定义Phase 1作为塑性计算，Plaxis将计算由k0 procedure引起的不平衡。

(3) 定义Phase2，把(2)中得到的nil-step位移设置为0，计算剪切应力。

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