基于离散元法的静止土压力系数分析

doi:10.16285/j.rsm.2015.S1.109

›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (S1): 624-628.doi: 10.16285/j.rsm.2015.S1.109

基于离散元法的静止土压力系数分析

胡靖^{1, 2}，顾晓强^{1, 2}，黄茂松^{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:2015-03-09 出版日期:2015-07-11 发布日期:2018-06-14
通讯作者: 顾晓强，男，1981年生，博士，助理研究员，主要从事土动力学和宏微观土力学等方面的研究。E-mail: guxiaoqiang@tongji.edu.cn E-mail:hujing.energy@hotmail.com
作者简介:胡靖，男，1991年生，硕士研究生，主要从事岩土工程方面的研究。
基金资助:
国家重点基础研究发展计划（No.2012CB719803）；国家自然科学基金（No.51308408，11372228）。

Analysis of coefficient of earth pressure at rest based on discrete element method

HU Jing^{1, 2}, GU Xiao-qiang^{1, 2}, HUANG Mao-song^{1, 2}

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

Received:2015-03-09 Online:2015-07-11 Published:2018-06-14

摘要/Abstract

摘要： 采用三维离散元法（DEM）对不同初始孔隙比的粒状土进行一维压缩试验模拟。对比了传统定义静止土压力系数以及增量型定义静止土压力系数，分析了静止土压力系数的影响因素（初始应力状态、初始孔隙比和应力历史），检验了Jaky公式及Mayne和Kulhawy公式的适用性。结果表明，对于初始等向围压试样，随着竖向压力的增大，减小，则先增大到峰值后再减小；对于初始状态试样，、随着竖向压力的增大均减小。、分别在竖向压力达到初始等向围压6～10倍及4倍左右达到稳定值，即真实的值；、随孔隙比减小而明显减小。应力历史对有显著影响，对于相同应力状态的加载和卸载阶段差别很大。Jaky公式及Mayne和Kulhawy公式计算结果与数值模拟结果有一定差异，采用峰值摩擦角比采用残余摩擦角的公式计算结果更接近数值模拟结果。

关键词: 静止土压力系数, 粒状土, 超固结比, 离散元法

Abstract: The coefficient of earth pressure at rest of granular soils is revisited by discrete element method (DEM) simulation. The effects of confining pressure, soil density and over-consolidation ratio(OCR) on the are systematically investigated. The coefficient of earth pressure at rest defined in the conventional form and in the incremental form are compared; and the effectiveness of Jaky’s equation and Mayne and Kulhawy’s equation in predicting is examined. The results show that the K0 and generally approach their “true” (or constant) values when the applied vertical stress is 6-10 times and 4 times of the initial isotropic stress. Meanwhile, the value remarkably decreases as void ratio decreases. The OCR has a significant effect on the K0 value and the K0 value is quite different in loading and unloading stages for the same OCR value. Better prediction is obtained by Jaky’s equation and Mayne and Kulhway’s equation if peak friction angle is used, although the prediction may be quite different from the measurement.

Key words: coefficient of earth pressure at rest, granular soil, over-consolidation ratio, discrete element method(DEM)

中图分类号:

TU 443

胡靖，顾晓强，黄茂松 , . 基于离散元法的静止土压力系数分析[J]. , 2015, 36(S1): 624-628.

HU Jing , GU Xiao-qiang , HUANG Mao-song , . Analysis of coefficient of earth pressure at rest based on discrete element method[J]. , 2015, 36(S1): 624-628.

参考文献

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