粒状土直剪试验二维离散元模拟论文

《粒状土直剪试验二维离散元模拟论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：剃JjI铂导师签名：签字日期：卅；年莎月侈日槲期：Ⅵ耳∽日中图分类号：U214．03UDC：625北京交通学校代码：10004密级：公开大学专业硕士学位论文粒状土直剪试验的二维离散元模拟2DDisc

2、reteElementSimulationofGranularSoilsinDirectShearTest作者姓名：荆鹏导师姓名：刘建坤学号：11125641职称：教授工程领域：交通运输工程领域学位级别：硕士北京交通大学2013年6月致谢本论文的工作是在我的导师刘建坤教授的悉心指导下完成的，刘老师以其严谨的治学态度，丰富的科研经验，渊博的理论知识、专业、社会知识以及其他方面的言传身教，在我求知的道路上给予了我极大的启迪和帮助。在此，谨向我尊敬的导师致以最诚挚的谢意。感谢田亚护老师、沈宇鹏老师、井国庆老师两年来给予我的鼓励、帮助和支持

3、，是他们用自己的热情与耐心帮助我在学业和发展上，找到了自己的方向。沈宇鹏老师更是长期耐心指导我的论文工作，在此向三位老师表示衷心的感谢。特别感谢王鹏程师兄在我论文完成过程中的大力帮助和支持，以及室友吴建峰同学在学习、生活上无私的帮助，祝愿他们在今后的人生道路上前程似锦，一帆风顺。感谢张或、石峰、陈孟乔、崔颖辉、赵倩等师兄师姐、常丹等同学，以及师弟师妹们，感谢他们在学习和生活上对我的关心与帮助，他们也在我两年的研究生生活中留下了纯真的友谊和美好的回忆。永远感谢我的父母和哥哥，他们是我漫漫求学道路上永远的支持，祝愿他们幸福安康。最后感谢

4、北京交通大学六年来对我的培养。今生难忘红果园!中文摘要摘要：直剪试验具有诸多优点，长期以来作为粗粒土主要的试验方法之一来获得较为可靠的土体抗剪强度。然而其固有的缺陷和局限性也不容忽视。因此，通过颗粒流数值模拟方法从微观颗粒的角度来认识土体颗粒本身在剪切过程中的受力与变形的情况，进而优化其试验结果，极具实际意义。本文首先总结国内外关于直剪试验的颗粒流模拟、以及直剪试验的特点，从而分析了颗粒流数值模拟的基本原理和方法，建立了普通直剪试验和大型直剪试验的二维离散元模型。其次，标定了模型试验的细观输入参数，得到了细观输入参数对试验宏观性质的

5、影响，进而对室内试验进行了仿真对比，估算了粒状土直剪试验的应变。最后基于直剪试验缺陷探讨，提出了三种优化方法。得到了以下结论：(1)借助PFC2D颗粒流方法，可以较准确地模拟粒状土的直剪试验过程，进而对直剪试验的缺陷进行微观机理的分析，试验结果可信，试验成本非常低。(2)通过颗粒流模拟的粒子位移场监测，得到直剪试验的剪切带宽度范围，接近较早之前的研究结论，进而估算了粒状土体材料的整体正应变和剪应变。(3)模拟结果表明使用反向加载机构可以考虑侧壁摩擦力对于正应力的影响；侧壁摩擦力与竖向位移．剪位移关系曲线较为吻合。对比室内试验与修正的

6、结果表明，剪切盒侧壁的摩擦力对于强度参数的影响并不十分明显。(4)利用颗粒流模拟粒状土剪切运动的规律并结合应力分析提出了剪切面偏转修正的数学公式，修正结果表明其影响不应当忽略。这不同于剪切面积改变的影响，剪切面积改变对强度影响不大，可以接受。(5)从剪切面积改变和剪切面偏转的修正结果来看，非标直剪试验的试验结果并非差于标准试验(直径0．0618m)。关键词：粒状土；直剪试验；剪切带；离散元；颗粒流；直剪缺陷；直剪修正分类号：U214．03ABSTRACTABSTRACTABSTRACT：Directsheartest1Soneoft

7、hemajortestmethodstoobtainrelativelyaccurateshearstrengthofcoarsegrainedsoilforalongtime．Itsinherentviceandlimitationshouldnotbeignored．Thereforeitissignificanttounderstandtheforceanddeformationofsoilparticlesfromthemicro—aspectintheprocessofsheartooptimizetestresults．

8、Inthispaper,thePFC2D(particleflowcodein2dimensions)simulationandcharacteristicsofdirectsheartestaresummarizedathomean