干砂强夯动力特性的细观颗粒流分析

›› 2009, Vol. 30 ›› Issue (4): 871-878.

干砂强夯动力特性的细观颗粒流分析

贾敏才^1,2，王磊¹，周健^1,2

1. 同济大学地下建筑与工程系，上海 200092；2. 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室，上海 200092

收稿日期:2008-10-17 出版日期:2009-04-10 发布日期:2011-01-30
作者简介:贾敏才，男，1973年生，博士，主要从事地基处理和离散元数值模拟方面的研究。
基金资助:
国家自然科学基金资助（No. 50578122）；上海市重点学科建设项目资助(No. B308)。

Mesomechanical analysis of characteristics of dry sands in response to dynamic compaction with PFC2D

JIA Min-cai ^1,2，WANG Lei¹，ZHOU Jian ^1,2

1. Department of Geotechnical Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China; 2. Key laboratory of Geotechnical & Underground Engineering. of Education Ministry, Tongji University, Shanghai 200092, China

Received:2008-10-17 Online:2009-04-10 Published:2011-01-30

摘要/Abstract

摘要：

通过引进和开发二维颗粒流程序，基于相似理论建立了可以模拟砂土地基强夯加固的细观颗粒流模型，结合小比尺室内细观模型试验，从颗粒细观力学角度入手对干砂在强夯冲击加固过程中的动力反应特性进行了数值模拟。结果表明，数值模拟结果与试验结果有较好的一致性，利用颗粒流模型可以很好地模拟干砂在冲击荷载作用下的锤底动接触应力、颗粒间动接触应力和颗粒位移场分布情况，并可以实时跟踪颗粒的变位及接触应力变化，实现从细观角度揭示干砂强夯动力响应特性，研究工作为今后砂土强夯加固宏细观机制研究提供了一条新的思路。

关键词: 强夯, 干砂, 颗粒流, 动应力, 位移场

Abstract:

Based on the similarity theory, the numerical analysis model is established to study the mechanism of dynamic compaction of dry sands by means of secondary exploitation using the PFC2D (particle flow code in 2 dimensions). Dynamic response characteristics of dry sands to impacting are simulated in combination with laboratory mesomechanical model test. The availability and rationality of the proposed numerical method is verified by comparing the numerical solutions with the results of real data. The results show that the dynamic stress of tamper bottom can be well simulated with PFC2D as well as dynamic stress among sand grains and displacement field during dynamic compaction. Apart from movement of sand grains, the change of dynamic stress can be real-time traced and recorded. The findings of this study provide a new route to research the macro-meso mechanism of sands dynamic compaction.

Key words: dynamic compaction, dry sands, particle flow code, dynamic stress, displacement field

中图分类号:

TU 473

贾敏才，王磊，周健. 干砂强夯动力特性的细观颗粒流分析[J]. , 2009, 30(4): 871-878.

JIA Min-cai，WANG Lei，ZHOU Jian. Mesomechanical analysis of characteristics of dry sands in response to dynamic compaction with PFC2D[J]. , 2009, 30(4): 871-878.

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