麻省理工学院 MIT-S1土本构模型
1. 引言
BTW, MIT-S1似乎是在Ramberg-Osgood模型的基础上改进的。大多数与岩土相关的工业软件都内置了Ramberg-Osgood模型,例如Adina, OpenSees, FLAC3D, GTS NX, Diana, Abaqus。2. MIT-S1本构模型
MIT-S1模型是一种广义有效应力土模型,用于对砂土行为进行本构模拟。该模型可对静态液化的敏感性进行定量预测,考虑了砂土初始状态对潜在排水不稳定性的影响,预测各种土与速率无关的各向异性行为,它对捕捉中间土行为特别有效。MIT-S1的主要特性如下:
(1) 强调了砂土初始状态对潜在排水不稳定性的影响。
(2) 预测与速率无关的土行为。
(3) 预测各向异性行为,即与方向有关的土行为。
(4) 可用于多种土。
该模型已成功用于各种模拟,并显示出极佳的简易性,它在各种应力水平和空隙率下使用相同的参数,并采用了临界状态土力学概念。不过,值得注意的是,该模型并不能预测循环载荷作用下的渐进破坏(应力-应变特性的变化主要归因于超孔隙压力的增加)。
使用 MIT-S1 模型为砂土选择材料参数时,需要满足几个关键要求,以确保本构模型具有可靠的预测能力。这些要求包括:(1) 了解空隙率、固结历史和材料各向异性的影响。
(2) 认识到只有采用适当的模拟策略,才能捕捉到排水条件变化引起的潜在不稳定性。
(3) 认识到某些简化假设会对潜在的不稳定性产生不切实际的限制。
参数值是通过使用其它软件模拟并与实验室的排水直剪(UDSS)试验数据进行比较而得出的。校准优先考虑与一维压缩相关的 MIT-S1 模型参数,以及在剪切时从收缩行为到扩张行为的过渡。
3. 参考
[1] (1999) Formulation of a unified constitutive model for clays and sands.[2] (2002) Evaluation of a constitutive model for clays and sands: Part I - Sand behavior.[3] (2013) Model Prediction of Static Liquefaction: Influence of the Initial State on Potential Instabilities.[4] (2021) MIT-S1 Constitutive Model Calibration for a Portland area Soil. [5] (2022) Stability Analysis of Upstream Tailings Dam Using Numerical Limit Analyses.[6] (2023) Numerical modeling of static liquefaction in tailing dams - comparison between HSS, Norsand, and MIT-S1 constitutive models. [7] Selection of Material Parameters for Sands using the MIT-S1 Model.