国家自然科学基金(50879059)
- 作品数：7 被引量：132H指数：7
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- 高填方加筋新旧路堤现场试验与数值模拟分析被引量：20
- 2010年
- 结合山区高速公路拓宽工程,对土工格室处治高填方新旧路堤进行现场试验,分析加宽高填方路堤侧向位移、沉降及土压力变化规律,研究格室处治效果。在现场试验的基础上,采用三维薄膜单元模拟土工格室的立体加筋性能,建立三维弹塑性模型,分析土工格室受力特点,通过对相关参数的敏感性分析,揭示高填方加宽路堤的变形规律。结果表明,采用三维薄膜单元,能较好地反映土工格室处治现场高填方新旧路堤的规律。与现场试验相比,利用数值试验不仅能得到现场的加筋效果,而且还能通过分析筋材与填料参数的变化和筋材铺设间距来研究格室处治高填方路堤的规律,从而可进一步探讨格室加筋的机制。高填方路堤在加宽路基自重荷载作用下沉降主要集中在加宽路堤的中上部,侧向位移从路基顶面到底部依次逐渐减少。土工格室所在层位起到扩散荷载、减少侧向变形和不均匀沉降的作用。填料与筋材模量愈高,加筋间距愈小,加筋效果愈好,较为合理的铺设间距为2～3m。该研究成果对高填方路堤加筋处理和新旧路基结合部处理均有借鉴意义。
- 王家全周健丛林邓益兵
- 关键词：加筋土高填方
- 复合土钉墙支护基坑颗粒流数值模拟研究被引量：10
- 2011年
- 利用基于离散元理论的颗粒流软件PFC3d建立基坑开挖土钉支护的三维颗粒流模型,通过分析有复合土钉墙支护基坑和无复合土钉墙支护基坑数值模型的位移场和应力场,研究复合土钉支护基坑开挖过程的规律和土钉支护的机理.有复合土钉墙支护基坑和无复合土钉支护基坑在变形程度和变形模式等方面存在较大差异.复合土钉墙支护基坑挡墙变形较小,出现"两头小、中间大"的流鼓型变形模式,坑底隆起量和墙后土体沉降量相对于无土钉墙支护基坑均较小.利用土拱效应来分析复合土钉支护机理,认为土钉支护作用的关键是土拱效应,而不仅仅是土钉和土体之间相互拉拔作用.细观机理研究和颗粒流数值模拟为复合土钉墙支护基坑的机理研究提供新的思路和方法.
- 周健李飞张姣崔积弘
- 关键词：复合土钉颗粒流模拟细观机理土拱效应
- 土工格栅横肋与砂土接触面的细观试验被引量：12
- 2010年
- 利用拉拔模型试验设备,在不同法向压力下进行一系列的拉拔试验,应用数码可视化跟踪技术,结合土体变形无标点量测技术来研究双向土工格栅横肋与砂土界面相互作用的细观特性.以数码可视化跟踪技术跟踪拍摄土工格栅横肋与砂土界面的相互作用过程,并通过量化分析得到界面的运动变化规律.分析结果表明,拉拔试验的似摩擦系数与上部法向应力相关,细观试验表明横肋与砂土接触的上下界面厚度并不一样,上界面厚度大于下界面厚度,横肋上界面运动较为剧烈.细观试验位移应变图显示,横肋刺入的破坏与Jewell提出的计算模式非常相似,但上部区域略大于下部区域,基本验证了Jewell刺入破坏机理.
- 周健唐群艳王家全张姣
- 关键词：土工格栅横肋拉拔试验细观研究
- 高填方加筋新旧路堤现场试验与数值模拟分析
- 结合山区高速公路拓宽工程,对土工格室处治高填方新旧路堤进行现场试验,分析加宽高填方路堤侧向位移、沉降及土压力变化规律,研究格室处治效果。在现场试验的基础上,采用三维薄膜单元模拟土工格室的立体加筋性能,建立三维弹塑性模型,...
- 王家全周健丛林邓益兵
- 关键词：加筋土高填方
- 文献传递
- 土钉拉拔接触面的细观模型试验研究与数值模拟被引量：11
- 2009年
- 利用数码可视化跟踪技术和土体变形无标点量测技术,通过室内模型试验,从细观层面对密砂中粗糙土钉拉拔时,钉土接触面的位移场、砂颗粒运动轨迹及剪应变规律进行研究,发现接触面颗粒先竖向运动,而后水平运动,且发生剪胀作用;土钉周围土体剪应变逐渐以径向为主,作用区域上下对称。以室内模型试验为基础,建立土钉拉拔的三维颗粒流模型,从细观力学角度验证室内模型试验中接触面砂土位移场规律,并进一步发现拉拔过程中土钉周围的孔隙率随着与土钉距离的增大逐渐减小,土钉端部处的土体孔隙率等值线为由一点逐渐向外扩散的同心的不规则圆;颗粒接触数在接触面处最小,然后向外逐渐增大等细观发展变化规律。研究成果对于进一步明确土钉拉拔的机制和接触面的发展规律都具有意义。
- 周健郭建军崔积弘贾敏才
- 关键词：数值模拟模型试验颗粒流细观力学
- 基于颗粒单元接触的二维离散-连续耦合分析方法被引量：29
- 2010年
- 结合离散单元法与有限差分法发展了离散–连续耦合分析方法。在中心区域采用离散元分析,其周围区域采用有限差分法分析。采用离散元中颗粒接触计算模型计算离散–连续交界面处的颗粒与单元相互接触作用,在连续单元中接触点速度按型函数对交界面处的节点速度进行插值,将与颗粒的接触力按权值函数分配到交界面节点上。通过PFC和FLAC的Socket I/O接口,实现二维离散–连续耦合分析,并通过对二维算例分析,表明了该耦合分析方法的有效性。
- 周健邓益兵贾敏才王家全
- 关键词：离散单元法有限差分法细观力学
- 砂土颗粒与土工合成材料接触界面细观研究被引量：46
- 2010年
- 利用数码可视化跟踪技术和土体变形无标点量测技术,进行室内细观模型试验,从细观层面研究土与土工合成材料界面的剪应变集中带和颗粒旋转规律。以室内试验为基础,二次开发模拟真实砂样的椭圆型颗粒,利用平行黏结来模拟土工格栅,建立二维颗粒流(PFC2D)模型,从细观角度验证了筋土接触界面的剪应变集中带、颗粒旋转特征规律,并进一步研究筋土界面中砂颗粒运动轨迹以及接触数、局部孔隙率和滑动比等细观参数的变化规律。研究成果可为加筋土界面机理更深入研究提供新的认识。
- 周健王家全孔祥利贾敏才
- 关键词：拉拔试验接触面土工合成材料细观机理
- 土工合成材料加筋边坡宏细观机理模型试验研究被引量：11
- 2012年
- 通过包裹式加筋边坡模型试验对加筋边坡宏观变形模式、宏观力学性状、筋土界面细观作用和剪切破坏带处土颗粒运动进行研究,分析土工合成材料加筋边坡宏细观机理。砂土加筋边坡由于加筋体的存在,宏观变形上呈现为类似黏性土边坡的整体滑移破坏模式,出现圆弧状剪切破坏带;坡顶上部基础p–s曲线类似基础整体剪切破坏弹性、弹塑性和塑性破坏三阶段,曲线各阶段变化与主剪切破坏带整体发展有密切关系;细观上筋土界面处筋材与土颗粒摩擦和咬合作用提供"似黏聚力";"主剪切破坏带"内颗粒的滚动摩擦、"过渡区"内颗粒的滚动摩擦和滑动摩擦和"稳定区"内颗粒的咬合作用构成整个剪切破坏带抗滑阻力。筋土界面处筋材与土颗粒相互作用所提供的"似黏聚力"和主剪切破坏带的发展和贯通所提供的滚动摩擦和滑动摩擦是形成加筋砂土边坡整体滑移、改变整个边坡破坏模式的内在原因。
- 李飞周健张姣
