循环荷载作用下路基粗粒土宏细观力学特性的离散元模拟

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1、韋巧代码１０５３０学号２０１２３０１３１８２２分类号ＴＵ４４Ｉ密巧公开、舶渾Ａ摩硕±学位论文循环荷载作用下路基粗粒±宏细观力学特性的离散元模拟学位申请人〇１指导教师陈铺副教授学院名称木工程与力学学院学科专业络构工程研究方向岩主工程二零一五年五月二十五日Ｕｎｄｅｒｃｃｌｉｃｌｏａｄｉｎｓｅｅｄｒａｉｌｗａｙｇｐｙｅｍｂａｎｋｍｅｎｔｆｉｌｌｃｏａｒｓｅｒａｉｎｅｄｓｏｉｌｍａｃｒｏｇｍｉｃｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌｒｏｅｒｔｉｅｓｏｆｄ

2、ｉｓｃｒｅｔｅｅｌｅｍｅｎｔｐｐｍｏｄｅｌｉｎｇＣａｎｄｉｄａｔｅＷｕｋａｉＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒＡｓｓｏｃｉａｔｅＰｒｏｆｅｓｓｏｒＣｈｅｎｃｈｅｎｇＣｏｌｌｅｅＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＭｅｃｈａｎｉｃｓｇＰｒｏｒａｍＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｇＳｅｃｉａｌｉｚａｔｉｏｎＧｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌｄｉｒｅｃｔｉｏｎｐ￣ＵｎｉｖｅｒｓｉｔＸｉａｎｇｔａｎＵｎｉｖｅｉｓｉｔｖｙＤａｔｅＭａｙ，２０１５湘潭大学

3、学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果，本论文不包含任何其他个人或。除了文中特别加Ｗ标注引用的内容外集体己经发表或撰写的成果作品，均。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体已在文中明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：复曰期：杉辟乙月曰努＾学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留，同意学校保、使用学位论文的规定留并向国家有关部口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。本人授权湘潭大学可将

4、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Ｗ采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：Ｍ巧＾自表；导师签名；日期年月日诚＾雖＾湘潭大学硕士学位论文摘要进入21世纪以来，国家大力发展基础建设，随着我国经济的高速发展，交通将会更便捷，越来越多的地铁、高铁将会被规划和修建。在高铁运营通车后很长一段使用期内，针对高速铁路路基粗粒填料力学性质与长期稳定性的研究已经成为一个非常迫切的研究课题。粗粒土是一种非常复杂的离散颗粒土，它不仅在国内分布广泛，它未来在工程中应

5、用方面的研究将迫在眉睫，因此研究粗粒土的宏观力学特性与细观力学特性是大势所趋。研究高速铁路路基的长期稳定性问题，其实质就是研究循环荷载作用下，高速铁路路基粗粒土的应力——应变关系以及累计永久变形问题。从中国的高铁发展速度来看，这个研究方向将具有实际应用价值。从材料的组构方面来分析，粗粒土的力学特征很大程度上受其自身细观结构的复杂性影响，因此采用专门研究粗粒土这种离散颗粒土的PFC3D软件来探寻循环荷载作用下高速铁路路基粗粒土的宏细观力学特性具有必要性，本文主要工作如下：（1）本文将基于AkkeS.J.suiker完成的高铁路基填料土的三

6、轴压缩试验中的土颗粒级配，建立高速铁路填方路基粗粒土的PFC3D数值模型。（2）再通过与AkkeS.J.suiker整理的室内三轴试验的结果进行对比分析，验证标定的颗粒流细观参数的有效性以及本文采用方法的可靠性和合理性。（3）最后对循环荷载作用下粗粒土在细观上的体积应变、偏应变、应力比、位移场的变化等进行力学响应分析。关键词：粗粒土；循环荷载；颗粒流；离散元法；细观力学特性I循环荷载作用下路基粗粒土宏细观力学特性的离散元模拟ABSTRACTInthe21stcentury,thecountrytodevelopinfrastructur

7、e,alongwithChina'srapideconomicdevelopment,transportwillbemoreconvenient,moreandmoreofthesubway,high-speedrailwillbeplannedandconstructed.Aftertheopeningofthehigh-speedrailoperatorstouseaverylongperiod,thestudyofhigh-speedrailwayroadbedfillingcoarsemechanicalpropertiesan

8、dlong-termstabilityhasbecomeaveryurgentresearchtopic.Coarsegrainedsoilisaverycomplexdiscreteparticlesof