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时间:2020-03-23
《基于抗滑桩土拱效应形成的细观数值模拟.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第32卷第12期地质通报Vo1.32.NO.122013年12月GEoLoGICALBULLETINOFCHINADec.,2013基于抗滑桩土拱效应形成的细观数值模拟彭帅,汪华斌,周博,李纪伟PENGShuai,WANGHua—bin,ZHOUBo,LIji—wei华中科技大学土木工程与力学学院.湖北武汉430074SchoolofCivilEngineering&Mechanics.HuazhongUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430074,Hubei,China摘要:通过PFCm数值模拟软件模拟边坡抗滑桩,研究不同桩型、桩间距及不同土体孔隙
2、率对抗滑桩土拱承载能力的影响.利用颗粒位移不同对颗粒进行染色,进而观察土拱效应的形成、发展和破坏的过程。通过一系列数值模拟的比较,揭示出方形抗滑桩的土拱效应比圆形桩承载能力更强,且当桩间距S=4.6D时,土拱达到极限承栽能力,之后土拱效应逐渐破坏。根据砂土孔隙率越大土拱效应越明显,但是超过一定区间抗滑桩将失去作用。指出桩的嵌入深度和滑动面以下土层同时影响土拱的承载能力。在观察抗滑桩土拱效应的形成发展及破坏的过程中,从细观角度分析桩间土体的位移与桩的边长之比P在(O.2,O.8)时,才能产生有效的土拱效应关键词:土拱效应;颗粒流;位移染色:细观分析中图分类号:P694文献标志码:A文章编号:1
3、671—2552(2013)12—1993—08PengS,WangHB,ZhouB,LiJW·Microscopicnumericalmodelingresearchbasedontheformationofsoilarchingefect.GeollogicalBulletinofChina,2013,32(12):1993—2O00Abstract:ThispapertriestOmodeldiferentpiletypes,diferentpilespacinganddiferentsoilporositiesinthesimulationtOanal3zediferentbeari
4、ngcapacitiesofsoilarchingandrevealstheformation,developmentanddestmctionofthesoilarchingbystainingparti—clesofdiferentdisplacementsinthemode1.Throughacomparisonofaseriesofnumeticalsimulations,theauthorshavefoundthattherectanglepilecreatesmuchmorebeatingcapacitythanthecirclepileandwhenthepilespacing
5、is4.6D,thebearingcapacityofsoilarchingwila~ainthehmitation.Afterthat,thesoilarchingefectwillgraduallydisappear.Withinacertainrange,thehighertheporosityis,themoreobviousthesoilarchingefectinthesandwillshow,andtheembeddingdepthofthepilewiththesoilbelowtheslidingsurfaceafectsthebearingcapacityofsoilar
6、chingsimultaneously.Fromthemicro—analysistheauthorshavereachedtheconclusionthatonlywhenthedisplacementandlengthofpileratioareintherangeof0.2—0.8canthesoilarchingplayarole.Keywords:soilarching;particleflow;stainparticle;Micro——analysis英国科学家Roberts在1884年发现了粮仓效的影响因素主要包括桩间距、桩的形态、土质的不同应,这是最早提出的拱效应l1I。Te
7、rzaghi于1943年通(即颗粒形态的变化及桩的嵌入深度),并认为桩间过活动门试验证实了土力学领域也存在拱效应,并土体变形与桩头变形比r存在一个适当区间(1,2),将这种由屈服土体转移到临近刚性边界的应力传递当r不在这个区间时不能产生有效土拱效应,同时,现象称为土拱效应。Wang等E2~1974年研究了边坡抗总结当桩间距.s≥5D时.桩间土拱效应不能发挥作滑桩的土拱效应,总结出在砂土和粘性土边坡中存用_.只
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