筒型基礎(chǔ)靜壓沉貫過程顆粒流模擬數(shù)值分析
發(fā)布時(shí)間:2022-01-05 13:50
筒型基礎(chǔ)的安裝過程是施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),是決定安裝成敗的關(guān)鍵所在.針對(duì)沉貫過程中土體變形較大的特點(diǎn)采用顆粒流軟件建立筒型基礎(chǔ)動(dòng)態(tài)沉貫安裝模型,分析了安裝過程中土體位移場(chǎng)、孔隙率、土體應(yīng)力狀態(tài)等因素的變化特征,以土體位移及顆粒間接觸力鏈變化為依據(jù),分析了形成土拱效應(yīng)的細(xì)觀機(jī)理.結(jié)果表明:筒體沉貫過程中形成的土塞效應(yīng)有助于土拱的形成,同時(shí)土拱效應(yīng)的產(chǎn)生導(dǎo)致土體應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生變化,最終宏觀表現(xiàn)為沉貫阻力異常增大.
【文章來源】:三峽大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,42(03)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
土體顆粒粒徑級(jí)配累積曲線
利用軟件中自帶監(jiān)測(cè)命令measure circle監(jiān)測(cè)沉貫過程中模型的孔隙率、應(yīng)力、土體顆粒位移變化,采用自編fish函數(shù)在模型中均勻布滿測(cè)量圓(measure circle),其直徑為0.05 m,其典型位置的測(cè)量圓編號(hào)及筒體的相對(duì)分布位置如圖2所示.利用fish函數(shù)記錄測(cè)量圓中各監(jiān)測(cè)變量的變化情況,模型中筒體的內(nèi)徑為0.15 m,外徑0.2 m,長度0.7 m,最終入土深度為0.6 m;用自編的fish函數(shù)提取土體中測(cè)量圓的測(cè)量數(shù)據(jù)及沉貫過程中筒體摩阻力、土體應(yīng)力、筒體端阻力,其中構(gòu)成模型的參數(shù)如表2所示.
觀察圖3可知,在沉貫初期,由于擠土效應(yīng),筒內(nèi)土塞出現(xiàn)隆起現(xiàn)象,伴隨入土深度的增加,在筒-土摩擦力的作用下,筒壁周圍土體向下移動(dòng),在筒壁內(nèi)外兩側(cè)形成剪切帶.筒內(nèi)標(biāo)記顆粒(綠色)整體呈現(xiàn)一個(gè)上凸的拱形,筒體端部顆粒宏觀狀態(tài)呈現(xiàn)下凸的變形(如圖3(c)所示).根據(jù)標(biāo)記顆粒的位置狀態(tài),可以判斷在踏面以下位置由于摩阻力的約束,形成了一個(gè)三角形狀的楔體,并伴隨著筒體的沉貫而下移.以筒體內(nèi)部中軸線上顆粒作為土塞高度變化的追蹤對(duì)象,對(duì)筒內(nèi)土塞隆起高度變化趨勢(shì)進(jìn)行監(jiān)測(cè),如圖4所示,在入土深度小于0.3 m之前,土塞的長度與筒體貫入深度保持一致;入土深度大于0.3 m后土塞長度增加速度逐漸變緩,出現(xiàn)閉塞現(xiàn)象,與李劍強(qiáng),周建[10]的中密砂中即使處于滿芯狀態(tài)的土塞,也具有一定的閉塞效應(yīng)的結(jié)論相吻合.
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]筒型樁靴在飽和砂土中的貫入阻力研究[J]. 吳曲楠,劉潤,張海洋,王宇飛. 地震工程學(xué)報(bào). 2018(06)
[2]筒型基礎(chǔ)在粉質(zhì)黏土中的靜壓沉放試驗(yàn)研究[J]. 練繼建,馬煜祥,王海軍,王芃文,蔣杏雨. 巖土力學(xué). 2017(07)
[3]無黏性土中筒型基礎(chǔ)靜壓下沉模型試驗(yàn)研究[J]. 劉潤,祁越,練繼建. 水利學(xué)報(bào). 2016(12)
[4]桶形基礎(chǔ)液壓下沉過程的耦合歐拉-拉格朗日有限元法分析[J]. 閆澍旺,林澍,霍知亮,楚劍,郭偉. 巖土力學(xué). 2017(01)
[5]砂土中吸力式桶形基礎(chǔ)豎向承載性狀研究[J]. 李大勇,吳宇旗,張雨坤. 山東科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(03)
[6]考慮空間拱效應(yīng)的筒形墻體主動(dòng)土壓力[J]. 陳國舟,周國慶. 江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(01)
[7]砂土中開口管樁沉樁過程的顆粒流模擬研究[J]. 詹永祥,姚海林,董啟朋,賀東平. 巖土力學(xué). 2013(01)
[8]開口樁中土芯形成、影響因素及判別方法研究[J]. 李劍強(qiáng),周建. 巖土力學(xué). 2008(02)
本文編號(hào):3570464
【文章來源】:三峽大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,42(03)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
土體顆粒粒徑級(jí)配累積曲線
利用軟件中自帶監(jiān)測(cè)命令measure circle監(jiān)測(cè)沉貫過程中模型的孔隙率、應(yīng)力、土體顆粒位移變化,采用自編fish函數(shù)在模型中均勻布滿測(cè)量圓(measure circle),其直徑為0.05 m,其典型位置的測(cè)量圓編號(hào)及筒體的相對(duì)分布位置如圖2所示.利用fish函數(shù)記錄測(cè)量圓中各監(jiān)測(cè)變量的變化情況,模型中筒體的內(nèi)徑為0.15 m,外徑0.2 m,長度0.7 m,最終入土深度為0.6 m;用自編的fish函數(shù)提取土體中測(cè)量圓的測(cè)量數(shù)據(jù)及沉貫過程中筒體摩阻力、土體應(yīng)力、筒體端阻力,其中構(gòu)成模型的參數(shù)如表2所示.
觀察圖3可知,在沉貫初期,由于擠土效應(yīng),筒內(nèi)土塞出現(xiàn)隆起現(xiàn)象,伴隨入土深度的增加,在筒-土摩擦力的作用下,筒壁周圍土體向下移動(dòng),在筒壁內(nèi)外兩側(cè)形成剪切帶.筒內(nèi)標(biāo)記顆粒(綠色)整體呈現(xiàn)一個(gè)上凸的拱形,筒體端部顆粒宏觀狀態(tài)呈現(xiàn)下凸的變形(如圖3(c)所示).根據(jù)標(biāo)記顆粒的位置狀態(tài),可以判斷在踏面以下位置由于摩阻力的約束,形成了一個(gè)三角形狀的楔體,并伴隨著筒體的沉貫而下移.以筒體內(nèi)部中軸線上顆粒作為土塞高度變化的追蹤對(duì)象,對(duì)筒內(nèi)土塞隆起高度變化趨勢(shì)進(jìn)行監(jiān)測(cè),如圖4所示,在入土深度小于0.3 m之前,土塞的長度與筒體貫入深度保持一致;入土深度大于0.3 m后土塞長度增加速度逐漸變緩,出現(xiàn)閉塞現(xiàn)象,與李劍強(qiáng),周建[10]的中密砂中即使處于滿芯狀態(tài)的土塞,也具有一定的閉塞效應(yīng)的結(jié)論相吻合.
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]筒型樁靴在飽和砂土中的貫入阻力研究[J]. 吳曲楠,劉潤,張海洋,王宇飛. 地震工程學(xué)報(bào). 2018(06)
[2]筒型基礎(chǔ)在粉質(zhì)黏土中的靜壓沉放試驗(yàn)研究[J]. 練繼建,馬煜祥,王海軍,王芃文,蔣杏雨. 巖土力學(xué). 2017(07)
[3]無黏性土中筒型基礎(chǔ)靜壓下沉模型試驗(yàn)研究[J]. 劉潤,祁越,練繼建. 水利學(xué)報(bào). 2016(12)
[4]桶形基礎(chǔ)液壓下沉過程的耦合歐拉-拉格朗日有限元法分析[J]. 閆澍旺,林澍,霍知亮,楚劍,郭偉. 巖土力學(xué). 2017(01)
[5]砂土中吸力式桶形基礎(chǔ)豎向承載性狀研究[J]. 李大勇,吳宇旗,張雨坤. 山東科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(03)
[6]考慮空間拱效應(yīng)的筒形墻體主動(dòng)土壓力[J]. 陳國舟,周國慶. 江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(01)
[7]砂土中開口管樁沉樁過程的顆粒流模擬研究[J]. 詹永祥,姚海林,董啟朋,賀東平. 巖土力學(xué). 2013(01)
[8]開口樁中土芯形成、影響因素及判別方法研究[J]. 李劍強(qiáng),周建. 巖土力學(xué). 2008(02)
本文編號(hào):3570464
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