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基于颗粒流软件的土性标定及排桩支护桩土作用机理研究
| 论文题名： | 基于颗粒流软件的土性标定及排桩支护桩土作用机理研究 |
| 关键词： | 颗粒流软件;土性标定;排桩支护;土体结构;土作用机理 |
| 摘要： | 本文基于PFC3D离散元（颗粒流）分析软件，利用三轴试验程序对砂土和粘性土的生成方法以及宏-细观力学参数间的对应关系进行了研究，并建立特定性质土体的生成方法；在此基础上建立数值仿真模型，观察不同性质的桩后土体土拱的形成、发展以及稳定特征，并研究土体摩擦角和粘聚力对土拱效应的影响。 模拟砂土体材料的球颗粒间的摩擦系数越大，砂土表现出的摩擦角越大；应力路径、有效模量、法剪刚度比对其的强度影响较小；其中泊松比主要受法剪刚度比影响，弹性模量受有效模量与法剪刚度比影响均较大。生成砂性土时，从前到后宜按照摩擦角-泊松比-弹性模量的顺序进行逐一逼近。模拟粘性土体材料的颗粒间摩擦系数越大，摩擦角越大，粘结强度越大，粘聚力越大；有效模量、法剪刚度比对其的影响较小。变形特征（弹性模量、泊松比）主要受有效模量、法剪刚度比影响较大：其中泊松比主要受法剪刚度比影响，弹性模量受有效模量与法剪刚度比影响均较大。生成粘性土时，从前到后宜按照摩擦角-粘聚力-泊松比-弹性模量的顺序进行校准。 不同摩擦角的砂土均无法形成稳定土拱且经历的塌落过程相似。随着粘性土粘聚力（土颗粒间接触强度）的变化，排桩后的土体主要呈现出三种典型的形态：土体的粘聚力较小时，粘聚力无法抵抗土体之间存在的剪应力，其过程与砂土基本相同；土体的粘聚力较大时，土颗粒的粘结接基本没有被破坏，土体结构表现出类似于连续体的特征；粘聚力适中时，土体松动、塌落和变形；随着应力的逐渐释放和土体结构的调整，土体不再继续塌落并形成稳定土拱。有上述可得，摩擦角可以影响土拱的形态，而粘聚力的存在是土拱效应的产生以及稳定的关键。 |
| 作者： | 李保瑞 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 张宏光 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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