基于离散元理论的静压沉桩过程颗粒流数值模拟

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第26卷增1岩石力学与工程学报Vo1．26Supp．12007年7月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringJu／y，2007基于离散元理论的静压沉桩过程颗粒流数值模拟叶建忠，周健，韩冰t(1．浙江省交通规划设计研究院，浙江杭州310006：2．同济大学地下建筑与工程系，上海2000923．浙江省人民政府防汛防旱指挥部，浙江杭州310009；4．浙江大学建筑工程学院，浙江杭州310027)摘要：通过对二维颗粒流程序进

2、行二次开发，对静压沉桩过程进行模拟。模拟结果揭示了桩端、桩周土体在桩土相互作用过程中各自所扮演的角色，从细观层面解释沉桩过程，将沉桩过程中桩体宏观力学行为表现与桩周土体受沉桩影响的细观结构变化联系起来，增进了对沉桩过程的深入理解和规律的揭示。主要结论如下：(1)不同桩端形式桩周颗粒位移表现不同；(2)端阻力随贯入过程均呈现似稳值现象；(3)桩一土宏观响应与土体细观参数变化之间存在紧密联系；(4)桩端接触面处颗粒以滚动为主，仅一小部分发生滑动；(5)端阻力与桩尖角度有一定联系。关t词t数值模拟；离散单元法；颗粒

3、流数值模拟；静压桩；沉桩过程；大变形中圈分类号：O242文献标识码；A文章编号：1000—6915(2007)增1—3058—07NUMERICALSIMULATIoNoFPUNCHINGPRoCESSESBYPARTICLEFLoWCoDEBASEDoNDISCRETEELEMENTMETHoDYEJianzhong，ZHOUJian，HANBing，r1．ZhefiangProvincialPlanDesignandResearchInstituteofCommunications，Hangzhou，Zh

4、ejiang310006，China；2．DepartmentofGeotechnicalEngineering，TongjiUniversity，Shanghai200092，China；3．AgencyofFloodandDroughtPrevention，GovernmentofZh~iangProvince，Hangzhou，Zh~iang310009，China；4．CollegeofCivilEngineeringandArchitecture，ZhefiangUniversity，Hangzho

5、u，Zh~iang310027，Ch／na)Abstract：ThepunchingprocessissimulatedbymeansofPF℃anditsre—development．Inthesimulation，pileswithflat邱andtapered卸areadoptedrespectively．Theefectofpilediameterisconsideredbyadoptingdiferentdiametersintheresearchofpilewithflattip．Taperedp

6、ile卸Swithdiferentanglesareresearchedaswel1．Resultsexplainwellthefunctionofsoilatpiletipandsurroundingpileintheprocessofpile—soilinteraction．Inaddition，therelationshipbetweenpile—soilmacroscopicalresponseandchangesofsoilmesomechanicalparametersisintendedtObe

7、established，whichenhancestheunderstandofpunchingprocess．Somevaluableconclusionsfromnumericalsimulationaredrawnasfollows：(1)particlessuroundingpileswithdiferenttypesofpileⅡphavediferentdisplacementbehaviors；(2)pileendbearingcapacitiesofflatpiletipandtaperedp

8、iletipwillbothtendtowardsasteadyvaluewhilepunchingprocesscontinues；(3)pile—soilmacroscopicalresponseandchangesofsoilmesomechanicalparametersdohavecloserelation；(4)onlyasmallfractionofparticleslocatinga