文档介绍：摘要关键词:离散单元法;压实度;弹性模量;程序编制目前,对土石坝施工质量的监控基本上是以碾压后的土体密度或压实度作为控制指标。虽然此法简单,但是操作起来费时费力。另外目前应用数值方法从理论上对土体的压实度进行研究还鲜有文献可查,这主要是因为土石坝的填料是一种离散介质结构,其力学行为受到诸多外部因素的影响,而且还有受其形状、块体之间的相互约束和作用等因素影响,这些是连续机理方法难以模拟分析的。而离散单元法是一种分析不连续结构即离散介质的数值方法,可以用来模拟土石体的力学行为。本文基于二维圆盘刚性离散单元法的基本原理,编制了相应的计算分析程序⒍韵喙夭问辛朔治龊脱芯浚ü憷橹ち薉程序的正确性,最后用该程序对土体的动态力学特性进行了模拟分析。二维圆盘刚性离散元的生成方式有多种,主要是基于蒙特卡洛法随机生成,并且可以对区域内的单元的大小、位置、级配和孔隙率进行参数控制;在程序中,可以对单元施加初始速度或外荷载,二者均是以琘方向施加到单元的形心上;采用动态松弛法求解静力或动力作用的瞬态位移场、速度场、加速度场和单元之间的接触作用力,并以夹位蛭谋疚募涑觥本文首次应用离散单元法对土石坝的土体压实度与其弹性模量之间的关系进行了模拟分析。该计算模型和方法可以动态地模拟便携式落锤弯沉仪虺芇测定土体弹性模量的工作方式。模拟的结果显示土体的压实度与模量之间具有良好的相关性,并且与试验及便携式弯沉仪实测的数据保持一致性,故在土石坝施工质量监控中,可以利用便携式落锤弯沉仪进行监控,以提高效率。研究显示应用离散单元法对土石体的静动态力学行为进行模拟分析是一种较为完善的数值方法,为解决此类岩土工程问题提供了一种新的手段。本文的工作为进一步对土石料动态特性的模拟分析研究奠定了基础。郑州大学硕士学位论文
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第一章绪论研究背景压实度的检测方法随着我国经济的发展和国家对基础设施建设的大量投入,大量的水利水电工程和公路工程正在建设或即将建设。随着坚持“以人为本”和建设和谐社会思想的提出。为了保护人民群众的生命财产安全,国家对水利水电工程和公路工程的质量越来越重视。无论是业主,还是施工、监理单位,都严把质量关,把质量放在第一位。在水工建筑物土石坝的施工过程中,土石压实度的监测是确保坝体工程质量的关键性工作。填筑土料的各种力学性能参数都与压实度有关。压实度大,其抗剪强度大,压缩变形小,抗渗性能好,则建筑物安全性就高。反之,如果压实度达不到设计指标,则会影响建筑物的运行安全。因此,检测湿密度、干密度以及压实度是土石坝施工质量控制的基本项目。在公路建设过程中,路基的压实度是衡量路基工程质量好坏的一个重要指标,其大小直接反映了路基每一层的密实状态,而且在一定程度上表征了土基的强度和稳定性,所以严格控制压实度,是路基质量的一个重要保证。土石坝的变形源自坝体自重荷载、侧向水压力及水渗透压力。压实度的好坏可以在很大程度上影响到土基物理力学性质的表现及其稳定性。压实的根本目的在于使坝体获得一定的密实程度,以提高坝体的强度和水稳定性。压实作用可以通过增加土体的密实度,减小土体在潮湿环境中的饱水量,封闭水分进入土体的通道,降低土的渗透性,从而加强坝体的水稳定性,达到限制荷载因素和大气因素作用下造成变形的目的【无论是在水利水电工程,还是公路工程中,压实度在施工规范中都处于十分重要的位置,能否达到压实指标是保证工程质量的重要条件,关系到人民财产的安全。因此对土石坝土体的压实度进行研究具有重大的意义。压实度是指工地实际达到的干密度与室内标准击实试验所得的最大干密度的比值。几十年来,国内外均沿用美国世纪年代提出的压实度指标,即压实系数蛳喽悦芏菵魑M潦犹宓纳杓萍笆┕ぶ柿靠刂票曜肌邦州大学硕士学位论文
目前国内的压实度检测通常采用随机抽样的方法,即在碾压过的材料上取样,测密度、静态弹性模量来反映压实质量。工程上通常使用的随机抽样检测压实度的取一定的样本测其压实度,以此来反映压路机压实的质量。.逞故刀燃觳夥椒传统的压实度检测方法可以大致分为破坏性试验检测方法和非破坏性试验检破坏性试验检测方法:是指在测量土层或材料层的压实度和含水量之前,需要对被测量层进行一定程度的破坏,以挖取样品<觳庋故刀鹊钠苹敌允匝橹饕S灌砂法:主要适用于细送梁痛至M痢U馐峭潦友故刀燃觳庵凶畛S玫姆法,,易出现异常情况,甚至有时大于ァT斐杉觳馄ú畹脑蛑饕S校人为因素。在检测工作中人为加重了所采集到的材料的质量或者减少了试坑里砂的量,使得现场的干密度轻易接近理论的最大干密度,或者是采集点经过多次碾压,使得检测结果明显大于ァ坝体土料成分不均匀,使得检测结果偏离。因为所采