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饱和松砂与结构接触面反复剪切下邻近土体性状数值分析

李西斌 陈伟丽 陈福全 姚金梅

李西斌, 陈伟丽, 陈福全, 姚金梅. 饱和松砂与结构接触面反复剪切下邻近土体性状数值分析[J]. 工程力学, 2013, 30(6): 223-230. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2012.02.0122
引用本文: 李西斌, 陈伟丽, 陈福全, 姚金梅. 饱和松砂与结构接触面反复剪切下邻近土体性状数值分析[J]. 工程力学, 2013, 30(6): 223-230. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2012.02.0122
LI Xi-bin, CHEN Wei-li, CHEN Fu-quan, YAO Jin-mei. NUMERICAL ANALYSIS OF THE BEHAVIOR OF SATURATED LOOSE SAND ADJACENT TO STRUCTURES[J]. Engineering Mechanics, 2013, 30(6): 223-230. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2012.02.0122
Citation: LI Xi-bin, CHEN Wei-li, CHEN Fu-quan, YAO Jin-mei. NUMERICAL ANALYSIS OF THE BEHAVIOR OF SATURATED LOOSE SAND ADJACENT TO STRUCTURES[J]. Engineering Mechanics, 2013, 30(6): 223-230. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2012.02.0122

饱和松砂与结构接触面反复剪切下邻近土体性状数值分析

doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2012.02.0122
基金项目: 国家自然科学基金面上项目(40972200);浙江省自然科学基金面上项目(LY12D02001)
详细信息
    作者简介:

    李西斌(1977―),男,山东冠县人,副教授,博士,主要从事软弱地基处理方面研究(E-mail:ytulxb@126.com);陈伟丽(1983―),女,山东临沂人,硕士生,主要从事岩土工程数值模拟方面研究(E-mail:443985677@qq.com);姚金梅(1986―),女,四川绵阳人,硕士生,主要从事岩土工程数值模拟方面研究(E-mail:497206067@qq.com).

    通讯作者: 陈福全(1971―),男,福建漳平人,教授,博士,主要从事岩土与地下结构工程的教学与科研工作(E-mail:phdchen@fzu.edu.cn).

NUMERICAL ANALYSIS OF THE BEHAVIOR OF SATURATED LOOSE SAND ADJACENT TO STRUCTURES

  • 摘要: 该文采用颗粒离散元软件PFC2D,研究了不排水条件高频循环剪切作用下饱和松砂与板桩接触面附近的砂土特性,分析了模型参数对饱和松砂孔隙率和体应变的影响,以及剪切过程中超静孔压的变化规律和砂土颗粒的运动轨迹。结果表明:当颗粒摩擦系数、颗粒刚度、剪切振幅和剪切频率越小或边界围压和接触面摩擦系数越大,饱和松砂的剪缩现象越明显。砂土的孔隙率在作用瞬间减少、然后略有增加后呈下降趋势至稳定;随循环次数增加,砂土中的超静孔压总体上呈增长趋势;砂土颗粒的变位随离开接触面距离的增加而减小。
  • [1] Fakharian K,Evgin E.Cyclic simple-shear behavior of sand-steel interfaces under constant normal stiffness condition [J].Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering,1997,123(12):1096―1105.
    [2] (Uesuei M,Kishida H,Tsubakihara Y.Friction between sand and steel under repeated loading [J].Soils and Foundations,1989,29(3):127―137.
    [3] (Desai C S,Drumm E C,Zaman M M.Cyclic testing and modeling of interfaces [J].Journal of Geotechnical Engineering Division,1985,111(6):793―815.
    [4] (Clough G W,Duncan J M.Finite element analysis of retaining wall behavior [J].Journal of the Soil Mechanics and Foundations,1971,97(12):1657―1673.
    [5] (张嘎),(张建民).土与结构接触面弹塑性损伤模型用于单桩与地基相互作用分析[J].(工程力学),2006,23(2):72―78.Zhang Ga,Zhang Jianmin.Elastoplastic damage model of soil-structure interface in single pile-soil interaction analysis [J].Engineering Mechanics,2006,23(2):72―78.(in Chinese)
    [6] (Boulon M,Nova R.Modeling of soil structure interface behavior:A comparison between elastoplastic and rate type laws [J].Computers and Geotechnics,1990,17(9):21―46.
    [7] (周健),(王家全),(孔祥利),(贾敏才).砂土颗粒与土工合成材料接触面细观研究[J].(岩土工程学报),2010,32(1):61―67.Zhou Jian,Wang Jiaquan,Kong Xiangli,Jia Mincai.Mesoscopic study of the interface between sandy soil and geosynthetics [J].Chinese Journal of Geotechnical Engineering,2010,32(1):61―67.(in Chinese)
    [8] (刘洋),(吴顺川),(周健).砂沸现象的细观数值模拟及影响因素分析[J].(北京科技大学学报),2008,30(5):473―477.Liu Yang,Wu Shunchuan,Zhou Jian.Micro-numerical simulation of sand boil and analysis of its influencing factors [J].Journal of University of Science and Technology Beijing,2008,30(5):473―477.(in Chinese)
    [9] (刘洋),(吴顺川),(周健).单调荷载下砂土变形过程数值模拟及细观机制研究[J].(岩土力学),2008,29(12):3199―3204.Liu Yang,Wu Shunchuan,Zhou Jian.Numerical simulation of sand deformation under monotonic loading and mesomechanical analysis [J].Rock and Soil Mechanics,2008,29(12):3199―3204.(in Chinese)
    [10] (周健),(唐群艳),(王家全),(张姣).土工格栅横肋与砂土接触面的细观试验[J].(同济大学学报(自然科学版),2010,38(8):1128―1134.Zhou Jian,Tang Qunyan,Wang Jiaquan,Zhang Jiao.Mesoscopical study on interface between transvers rib of geogrid and sand [J].Journal of Tongji University (Natural Science),2010,38(8):1128―1134.(in Chinese)
    [11] (曾远),(周健).砂土的细观参数对宏观特性的影响研究[J].(地下空间与工程学报),2008,4(3):499―503.Zeng Yuan,Zhou Jian.Influence of micro parameters of sandy soil on its macro properties [J].Chinese Journal of Underground Space and Engineering,2008,4(3):499―503.(in Chinese)
    [12] (Massarsch K R,Fellenius B H.Vibratory compaction of coarse-grained soils [J].Canadian Geotechnical Journal,2002,39(3):695―709.
    [13] (Massarsch K R.Effects of vibratory compaction [C].Lisse:Swets & Zeitlinger,2002:33―42.
    [14] (Nicolas M,Duru P,Pouliquen O.Compaction of a granular material under cyclic shear [J].The European Physical Journal E,2000,3(4):309―314.
    [15] (韩钧).高频循环剪切荷载作用下砂土与结构接触面特性的颗粒离散元分析[D].福州:福州大学,2010.
    Han Jun.Study on behavior of sand-structure interface due to the high frequency cyclic shear loading using DEM [D].Fuzhou:Fuzhou University,2010.(in Chinese)
    [16] (Al-Douri R H,Poulos H G.Static and cyclic direct shear tests on carbonate sands [J].Geotechnical Testing Journal,1992,15(2):138―157.
    [17] (Zhang G,Zhang J M.Large-scale monotonic and cyclic tests of interface between geotextile and gravelly soil [J].Soils and Foundations,2009,49(1):75―84.
    [18] (Oumarou T A,Evgin E.Cyclic behaviour of sand-steel plate interface [J].Canadian Geotechnical Journal,2005,42(6):1695―1704.
    [19] (Prater E G.On the interpretation of cyclic triaxial test data with application to the seismic behavior of fill dams [C].Swansea:International Symposium on Soils under Cyclic and Transient Loading,1980:495―508.
    [20] (张嘎),(张建民),(梁东方).土与结构接触面试验中的土颗粒细观运动测量[J].(岩土工程学报),2005,27(8):903―907.Zhang Ga,Zhang Jianmin,Liang Dongfang.Measurement of soil particle movement in soil-structure interface test [J].Chinese Journal of Geotechnical Engineering,2005,27(8):903―907.(in Chinese)
  • [1] 陈林雅, 郑东生, 王盼娣, 祝兵.  基于波浪-多孔介质海床-结构物耦合模型的单桩基础波浪力分析 . 工程力学, 2019, 36(11): 72-82. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.08.0455
    [2] 李志远, 李建波, 林皋, 韩泽军.  饱和层状地基条形基础动刚度的精细积分算法 . 工程力学, 2018, 35(6): 15-23. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2017.03.0170
    [3] 唐欣薇, 黄文敏, 周元德, 康政.  华南风化花岗岩劈拉断裂行为的试验与细观模拟研究 . 工程力学, 2017, 34(6): 246-256. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2015.12.1009
    [4] 路德春, 罗磊, 王欣, 杜修力.  土与结构接触面土体软/硬化本构模型及数值实现 . 工程力学, 2017, 34(7): 41-50. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2016.01.0072
    [5] 金浏, 杜修力, 张仁波.  荷载作用下饱和水泥浆体中氯离子扩散性能研究 . 工程力学, 2015, 32(6): 33-40. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2013.12.1163
    [6] 姜东, 吴邵庆, 史勤丰, 费庆国.  基于薄层单元的螺栓连接结构接触面不确定性参数识别 . 工程力学, 2015, 32(4): 220-227. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2013.10.0920
    [7] 闻敏杰, 徐金明.  非完全粘结下饱和土中桩扭转振动的解析解 . 工程力学, 2014, 31(7): 156-161. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2013.01.0094
    [8] 陈福全, 姚金梅, 李西斌, 陈伟丽.  深厚砂土地基共振致密机理 . 工程力学, 2013, 30(7): 105-112. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2012.02.0123
    [9] 马宗源, 徐清清, 党发宁.  碎石土地基动力夯实的颗粒流离散元数值分析 . 工程力学, 2013, 30(增刊): 184-190. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2012.04.S051
    [10] 金浏, 杜修力.  孔隙率变化规律及其对混凝土变形过程的影响 . 工程力学, 2013, 30(6): 183-190. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2012.02.0068
    [11] 杜修力 金 浏.  考虑过渡区界面影响的混凝土宏观力学性质研究 . 工程力学, 2012, 29(12): 72-79. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2011.04.0216
    [12] 冯大阔, 张建民, 侯文峻.  初始静剪应力下土与结构接触面静力特性研究 . 工程力学, 2012, 29(11): 93-098. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2010.11.0823
    [13] 黄华贵, 杜凤山, 许志强.  大锻件内部疏松缺陷锻造压实过程FEM分析 . 工程力学, 2011, 28(9): 245-250.
    [14] 程 嵩, 张 嘎, 张建民.  面板堆石坝设置挤压墙以及面板与挤压墙间填料特性的影响分析 . 工程力学, 2009, 26(5): 116-120,.
    [15] 卢华喜, 尚守平, 余 俊.  桩土动力分析中二维接触模型的研究 . 工程力学, 2007, 24(9): 0-133.
    [16] 介玉新, 许延春, 李广信.  固结计算中接触面渗流问题的模拟 . 工程力学, 2007, 24(增Ⅰ): 0-107.
    [17] 李志军, Devinder S Sodhi, 卢鹏.  渤海海冰工程设计参数分布 . 工程力学, 2006, 23(6): 167-172.
    [18] 夏昌敬, 谢和平, 鞠杨, 周宏伟.  冲击载荷下孔隙岩石能量耗散的实验研究 . 工程力学, 2006, 23(9): 1-5.
    [19] 张嘎, 张建民.  土与结构接触面弹塑性损伤模型用于单桩与地基相互作用分析 . 工程力学, 2006, 23(2): 72-77.
    [20] 黄晨光, 段祝平, 吴承康.  热喷涂构件中残余应力的理论分析 . 工程力学, 2002, 19(4): 135-140.
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-06-27
  • 修回日期:  2013-06-27
  • 刊出日期:  2013-06-25

饱和松砂与结构接触面反复剪切下邻近土体性状数值分析

doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2012.02.0122
    基金项目:  国家自然科学基金面上项目(40972200);浙江省自然科学基金面上项目(LY12D02001)
    作者简介:

    李西斌(1977―),男,山东冠县人,副教授,博士,主要从事软弱地基处理方面研究(E-mail:ytulxb@126.com);陈伟丽(1983―),女,山东临沂人,硕士生,主要从事岩土工程数值模拟方面研究(E-mail:443985677@qq.com);姚金梅(1986―),女,四川绵阳人,硕士生,主要从事岩土工程数值模拟方面研究(E-mail:497206067@qq.com).

    通讯作者: 陈福全(1971―),男,福建漳平人,教授,博士,主要从事岩土与地下结构工程的教学与科研工作(E-mail:phdchen@fzu.edu.cn).

摘要: 该文采用颗粒离散元软件PFC2D,研究了不排水条件高频循环剪切作用下饱和松砂与板桩接触面附近的砂土特性,分析了模型参数对饱和松砂孔隙率和体应变的影响,以及剪切过程中超静孔压的变化规律和砂土颗粒的运动轨迹。结果表明:当颗粒摩擦系数、颗粒刚度、剪切振幅和剪切频率越小或边界围压和接触面摩擦系数越大,饱和松砂的剪缩现象越明显。砂土的孔隙率在作用瞬间减少、然后略有增加后呈下降趋势至稳定;随循环次数增加,砂土中的超静孔压总体上呈增长趋势;砂土颗粒的变位随离开接触面距离的增加而减小。

English Abstract

李西斌, 陈伟丽, 陈福全, 姚金梅. 饱和松砂与结构接触面反复剪切下邻近土体性状数值分析[J]. 工程力学, 2013, 30(6): 223-230. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2012.02.0122
引用本文: 李西斌, 陈伟丽, 陈福全, 姚金梅. 饱和松砂与结构接触面反复剪切下邻近土体性状数值分析[J]. 工程力学, 2013, 30(6): 223-230. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2012.02.0122
LI Xi-bin, CHEN Wei-li, CHEN Fu-quan, YAO Jin-mei. NUMERICAL ANALYSIS OF THE BEHAVIOR OF SATURATED LOOSE SAND ADJACENT TO STRUCTURES[J]. Engineering Mechanics, 2013, 30(6): 223-230. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2012.02.0122
Citation: LI Xi-bin, CHEN Wei-li, CHEN Fu-quan, YAO Jin-mei. NUMERICAL ANALYSIS OF THE BEHAVIOR OF SATURATED LOOSE SAND ADJACENT TO STRUCTURES[J]. Engineering Mechanics, 2013, 30(6): 223-230. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2012.02.0122
参考文献 (20)

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