16
Mats Karlsson Implementation of a Modified Anisotropic Creep Model with Structure for Soft Soils with the use of Physics Builder Mats Karlsson

Geoteknik med grundläggning VGG 022 Grundkurs för V3

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Geoteknik med grundläggning VGG 022 Grundkurs för V3

Mats Karlsson

Implementation of a Modified Anisotropic Creep Model with

Structure for Soft Soils with the use of Physics Builder

Mats Karlsson

Page 2: Geoteknik med grundläggning VGG 022 Grundkurs för V3

Mats Karlsson

Outline

• Introduction

• Creep/settlement in soft soils?

• MAC-s model

• Physics builder

• Implementation

• GUI, input etc

• Validation of material model

• Simulations

• Example of real case

Page 3: Geoteknik med grundläggning VGG 022 Grundkurs för V3

Mats Karlsson

Building on Soft soils

Page 4: Geoteknik med grundläggning VGG 022 Grundkurs för V3

Mats Karlsson

Soft soil behaviourTriaxial system

Oedometer

Page 5: Geoteknik med grundläggning VGG 022 Grundkurs för V3

Mats Karlsson

Modified Anisotropic Creep model with structure

(MAC-s)

MAC-s (reference surface NCS)Based on Grimstad (2009), Karstunen et.al (2005)

”Creep potential surface”

Page 6: Geoteknik med grundläggning VGG 022 Grundkurs för V3

Mats Karlsson

MAC-s model

• Graphical representation of the model

Page 7: Geoteknik med grundläggning VGG 022 Grundkurs för V3

Mats Karlsson

MAC-s model

• Visco-plastic (rate)

multiplier

Rotation of surfaces

Effect of structure

Change in size

Page 8: Geoteknik med grundläggning VGG 022 Grundkurs för V3

Mats Karlsson

Implementation

Why?

• Make it easy to share

• Valid for all relevant

dimensions

• General for any case

• Easy to adopt and change

the equations

COMSOL

Solid Mechanics Linear Elastic Model

Creep node calling MAC-s model user defined model

External stressExcess pore pressure

from Darcy´s law

External stress

Initial stress from other solid

mechanics node

Page 9: Geoteknik med grundläggning VGG 022 Grundkurs för V3

Mats Karlsson

Implementation

Initial stress calculated from another

solid mechanics node (external stress input)

Excess pore pressure calculated in Darcy Law node

(external stress pore pressure input)

-dl.rho*(d(solid.evol,TIME))

Permeability etc

Page 10: Geoteknik med grundläggning VGG 022 Grundkurs för V3

Mats Karlsson

Implementation

Page 11: Geoteknik med grundläggning VGG 022 Grundkurs för V3

Mats Karlsson

Implementation

Page 12: Geoteknik med grundläggning VGG 022 Grundkurs för V3

Mats Karlsson

Simulations

Undrained triaxial test - compression

Page 13: Geoteknik med grundläggning VGG 022 Grundkurs för V3

Mats Karlsson

Simulations – triaxial tests

Page 14: Geoteknik med grundläggning VGG 022 Grundkurs för V3

Mats Karlsson

Simulations – Oedometer test

0

5

10

15

20

25

0 50 100 150 200 250

Axia

l str

ain

(%

)

Effective vertical stress (kPa)

Lab 10m

FE 10m

Page 15: Geoteknik med grundläggning VGG 022 Grundkurs för V3

Mats Karlsson

Real case – Road embankment

Lime-Cement Column reinforcement

Page 16: Geoteknik med grundläggning VGG 022 Grundkurs för V3

Mats Karlsson

Thank you

for

your attention