文档介绍：浙江工业大学
硕士学位论文
松砂在循环荷载作用下力学特性的试验研究及离散元模拟
姓名:朱小可
申请学位级别:硕士
专业:岩土工程
指导教师:胡敏云
20071101
松砂在循环荷载作用下力学特性的试验研究及离散元模拟摘要砂土是一种常见的地基土,循环荷载是常遇的工程荷载情况,研究砂土在循环荷载作用下的力学特性具有重要的意义和实际应用价值。从本质分析,砂土的力学特征受颗粒细观结构及其变化的控制,因此采取宏观与细观结合的方式来研究循环荷载作用下砂土的工作性状和力学响应,具有必要性。本文在前人工作的基础上,通过室内试验和离散元数值模拟,从宏观与细观相结合的角度分析循环荷载作用下松散砂土的力学特性。主要工作如首先,采用大尺寸三轴仪,对正常固结下的松散砂土进行了静载和偏应力循环加载试验,分析了松散砂土的应力一应变特征,明确了松散砂土在循环荷载作用下的蠕变规律。其次,运用离散元法,在软件的基础上编制了砂土循环加载模拟的程序,建立了松散砂土的数值试样,选择了合适的计算参数,修正了孔隙率的计算方法,改进了围压的加载方式,并进行前期调试工作保证数值模拟结果的准确性。最后,应用离散元法模拟,重点考察了偏应力幅值、应力水平、应力路径和试样尺寸对松散砂土试样力学特性的影响,结合试样的局部孔隙率的变化分析了试样的变形,并通过与室内试验结果和相关研究浙扛工业大学硬士学位论文
比较,讨论了松散砂土在循环荷载作用下的工作性状,得到了以下的结论:苍厥匝橹校αξ榷ǎ巴练⑸浔洹Q芳釉厥匝橹校力幅值增大,砂土的应变增大,与离散元数值模拟的规律一致。αλ教岣撸巴恋氖凳匝Ρ湓龃蟆谑的D庵校αβ肪抖允匝牧ρ匦杂杏跋臁T诔探嶙态下,试样对荷载的频率大小比较敏感。谑的D庵校匝某叽缭龃螅嵊Ρ浼跣性关键词:松散砂土,循环荷载,三轴试验,离散元,力学变形特浙江工业大学硕士学位论文
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符号说明一有效平均应力黄α一径应变,一二维数值模拟中的有效平均应力娲一静止侧压力系数汕口б焕肷⒃7一基于离散元法的二维模拟数值分析软件一土的相对密度一轴应变岛一体应变局一变形模量欢的D庵械钠α挥行谀Σ两挥行д尘哿浙扛工业大学硕士学位论文
⋯名:芥。呵②∥日日期易卅年月笕浙江工业大学学位论文原创性声明学位论文版权使用授权书本人郑重声明:所提交的学位论文是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经加以标注引用的内容外,本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果,,也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学本学位论文属于⒈C芸冢年解密后适用本授权书。⒉槐C芸凇朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉”作者签名:导师签名:新江下业大学硕十学位论文曩创性说明
豪荻第一章绪论引言量的%的土。砂土的密实度对土的工程性质有重要的影响。如果土粒排列越紧密,在土木工程中,往往会遇到地震、波浪、车辆行驶、机器震动等作用所形成的周期性变化荷载,以及由爆破、爆炸等产生的冲击荷载。我们将这种作用力的大小和方向呈周期性变化的荷载和冲击性荷载,统称为动荷载:将作用力的大小和方向呈周期性变化的荷载称为循环荷载。、频率、作用持续时间等因素的不同而异。所以,研究松散砂土在循环荷载作用下的应力、交形以及土的稳定性等问题时必须了解循环荷载的特点和变化规律。地震、波浪、车辆行驶、机器震动等各类循环荷载的振幅、频率和作用持续时间都不相同。、循环次数多;;机器震动产生的循环荷载的振幅和频率的规律性较好;、频率低、历时短,缺乏规律性。研究循环荷载作用下地基土的工作性状是非常必要的。砂土是常遇的地基土。根据《岩土工程勘察规范巴潦橇>洞笥颗粒含量不超过土的总量的%,并且粒径大于目帕:砍恋淖它们在外荷载的作用下的变形越小,强度越大,工程性质越好。反映砂土的密实度可以分别采用孔隙比⑾喽悦芏菵捅曜脊崛氪坊魇齘衅兰郏菹喽密度来确定砂土的密实度时采用以下的公式:箕中,局。是土的最大孔隙比,即最松散时的孔隙比:曷曲是土的最小孔隙比,即土所